13.1 fork系统调用

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

// 创建新进程
pid_t fork(void);
// 每次调用返回两次：在父进程中返回子进程PID，在子进程中返回0
// 此返回值是后续代码判断当前父进程还是子进程的依据
// 若调用失败则返回-1，并设置errno

  fork函数复制当前进程，在内核进程表中创建一个新的进程表项。子进程的代码与父进程完全相同，还会复制父进程的数据。在创建子进程后，父进程打开的文件描述符默认在子进程中是打开的，且文件描述符的引用计数加一，此外，父进程的用户根目录、当前工作目录等变量的引用计数都会加一。

---

13.2exec系列系统调用

#include <unistd.h>
extern char** environ;

// 在子进程中执行其他程序，即替换当前进程映像
// path指定执行文件的完整路径
// file接受文件名，该文件的具体位置则在环境变量PATH中搜寻
// arg接受可变参数
// argv接受参数数组
// envp用于设置新程序的环境变量
int execl(const char* path, const char* arg, ...);
int execlp(const char* path, const char* arg, ...);
int execle(const char* path, const char* arg, ..., char* const envp[]);
int execv(const char* path, char* const argv[]);
int execvp(const char* file, char* const argv[]);
int execve(const char* path, char* const argv[], char* const envp[]);
// 一般情况下，exec函数不返回，除非出错时返回-1，并设置errno
// 若调用无误，则源程序中exec调用之后的代码都不会执行，源程序已经被exec参数指定的程序完全代替

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13.3 处理僵尸进程

  对于多进程程序而言，父进程需要跟踪子进程的退出状态。当子进程结束运行时，内核不会立刻释放其进程表，以满足父进程后续堆该子进程退出信息的查询。子进程结束运行之后，父进程读取其退出状态之前，我们称其子进程处于僵尸态。另一种进入僵尸态情况：父进程结束或异常终止，而子进程继续运行。

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

// 阻塞进程，直到该进程的某个子进程结束运行
pid_t wait(int* stat_loc);
// 返回子进程的PID，将其推出信息存储于stat_loc指向的内存中

// 只等嗲由pid参数指定的子进程，pid=-1时，于wait函数相同
pid_t waitpid(pid_t pid, int* stat_loc, int options);

实例：SIGCHLD信号典型处理函数

static void handle_child(int sig){
    pid_t pid;
    int stat;
    while((pid=waitpid(-1, &stat, WNOHANG))>0){
        // 对子进程进行善后处理
    }
}

---

13.4 管道

  管道能在父、子进程之间传递信息，利用fork调用之后两个管道文件描述符都报纸打开。一对这样的文件描述符只能保证父、子进程间一个方向的数据传输，父进程和子进程必须有一个关闭fd[0]，另一个关闭fd[1]。若要实现父、子进程之间实现双向数据传输，必须使用两个管道，可利用socketpair创建全双工管道的系统调用。

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13.5 信号量

13.5.1 信号量原语

• P(SV)：如果SV大于0，它就减一，如果SV等于0，则挂起进程的执行；
• V(SV)：如果有其他进程因为等待SV而挂起，则唤醒；如果没有，SV加一；

13.5.2 semget系统调用

#include <sys/sem.h>

// 创建一个新的信号量集，或获取一个已经存在的信号量集
// key参数是一个键值，用来标识一个全局唯一的信号量集
// num_sems指定要创建、获取的信号量集的信号量数目
// sem_flags指定一组标志
int semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags);
// 成功时返回一个正整数值，即信号量集的标识符；失败返回-1并设置errno

// 在创建信号量集时，其内联结构体semid_ds将被创建并初始化
struct ipc_perm{
    key_t key;              // 键值
    uid_t uid;              // 所有者的有效用户ID
    gid_t gid;              // 所有者的有效组ID
    uid_t cuid;             // 创建者的有效用户ID
    gid_t cgid;             // 创建者的有效组ID
    mode_t mode;            // 访问权限
};
struct semid_ds{
    struct ipc_perm sem_perm;           // 信号量的操作权限
    unsigned long int sem_nsems;        // 该信号量集中的信号量数目
    time_t sem_otime;                   // 最后一次调用semop的时间
    time_t sem_ctime;                   // 最后一次调用semctl的时间
};

13.5.3 semop系统调用

unsigned short semval;          // 信号量的值
unsigned short semzcnt;         // 等待信号量值变为0的进程数量
unsigned short semncnt;         // 等待信号量值增加的进程数量
pid_t sempid;                   // 最后一次执行semop操作的进程ID

#include <sys/sem.h>

// 对内核变量的操作，用于改变信号量的值
int semop(int sem_id, struct sembuf* sem_ops, size_t num_sem_ops);

struct sembuf{
    unsigned short int sem_num;
    short int sem_op;
    short int sem_flg;
};

13.5.4 semctl系统调用

#include <sys/sem.h>

// 允许调用者对信号量进行直接控制
int semctl(int sem_id, int sem_num, int command, ...);

13.5.5 特殊键值IPC_PRIVATE

  semget的调用者可以给其key参数传递特殊键值IPC_PRIVATE，这样无论该信号量是否存在，semgst都将创建一个新的信号量。

实例：使用IPC_PRIVATE信号量

#include <sys/sem.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

union semun{
    int val;
    struct semid_ds* buf;
    unsigned short int* array;
    struct seminfo* __buf;
};

struct sembuf{
    unsigned short int sem_num;
    short int sem_op;
    short int sem_flg;
};
// op为-1时执行p操作，op为1时执行v操作
void pv(int sem_id, int op){
    struct sembuf sem_b;
    sem_b.sem_num = 0;
    sem_b.sem_op = op;
    sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
    semop(sem_id, &sem_b, 1);
}

int main(int argc, char* argv[]){
    int sem_id = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666);
    
    union semun sem_un;
    sem_un.val = 1;
    semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_un);

    pid_t id = fork();
    if(id<0){
        return 1;
    }
    else if(id == 0){
        printf("child try to get binary sem\n");
        // 在父子进程间共享IPC_PRIVAT信号量关键在于而这可以操作该信号量的标识符id
        pv(sem_id, -1);
        pirntf("childe get the sem and would release it after 5 seconds\n");
        sleep(5);
        pv(sem_id, 1);
        exit(0);
    }
    else{
        printf("parent try to get binary sem\n");
        pv(sem_id, -1);
        pirntf("parent get the sem and would release it after 5 seconds\n");
        sleep(5);
        pv(sem_id, 1);
    }

    waitpid(id, NULL, 0);
    semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_un);        // 删除信号量
    return 0;
}

---

13.6 共享内存

  共享内存是最高效的IPC机制，不涉及进程之间的数据传输，但会产生静态条件。

13.6.1 shmget系统调用

#include <sys/shm.h>

// 创建一段新的共享内存，或者获取一段已经存在的共享内存
// key是一个键值，用来标识一段全局唯一的共享内存；
// size制定共享内存的大小，单位是字节；
// shmflg参数使用和含义与semget系统调用的sem_flags参数相同
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

// 当shmget用于创建共享内存是，这段内存所有字节都被初始化为0
// 与之关联的内核数据结构shmid_ds也被创建并初始化，其定义为：
struct shmid_ds{
    struct ipc_perm shm_perm;   // 共享内存的操作权限
    size_t shm_segsz;           // 共享内存的大小，单位是字节
    __timer_t shm_atime;        // 对这段内存最后一次调用shmat的时间
    __timer_t shm_dtime;        // 对这段内存最后一次调用shmdt的时间
    __timer_t shm_ctime;        // 对这段内存最后一次调用shmctl的时间
    __pid_t shm_cpid;           // 创建者PID
    __pid_t shm_lpid;           // 最后一次执行shmat或shmdt操作的进程PID
    shmatt_t shm_nattach;       // 目前关联到此共享内存的数量
}

13.6.2 shmat和shmdt系统调用

#include <sys/shm.h>

// 将共享内存关联到进程的地址空间中
// shm_addr参数指定将共享内存关联到进程的哪块地址中，收到shmflg的可选标志影响
void* shmat(int shm_id, const void* shm_addr, int shmflg);
// 将共享内存从进程地址空间中分离
int shmdt(const void* shm_addr);

13.6.3 shmctl系统调用

#include <sys/shm.h>

// 控制共享内存的某些属性
int shmctl(int shm_id, int command, struct shmid_ds* buf);

13.6.4 共享内存的POSIX方法

#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

// 创建或者打开一个POSIX共享内存对象
int shm_open(const char* name, int oflag, mode_t mode);

// 由shm_open创建的共享内存对象使用完之后需要被删除
int shm_unlink(const char *name);

13.6.5 共享内存实例

实例：使用共享内存的聊天室服务器程序
一个子进程处理一个客户链接，同时为所有客户socket连接的读缓冲设计为一块共享内存。

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>

#define USER_LIMIT 5
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FD_LIMIT 65535
#define MAX_EVENT_NUMBER 1024
#define PROCESS_LIMIT 65536

// 处理一个客户连接必要的数据
struct client_data{
    sockaddr_in address;        // 客户端的socket地址
    int connfd;                 // socket文件描述符
    pid_t pid;                  // 处理这个连接子进程的PID
    int pipefd[2];              // 和父进程通信用的管道
};

static const char* shm_name = "/my_shm";
int sig_pipefd[2];
int epollfd;
int listenfd;
int shmfd;
char* share_mem = 0;
client_data* users = 0;     // 客户连接组，进程通过客户链接的编号来索引这个数组
int* sub_process = 0;       // 子进程和客户连接的映射关系表，用进程的PID来索引
int user_count = 0;         // 当前客户的数量
bool stop_child = false;

// 将文件描述符设置成非阻塞
int setnonblocking(int fd){
    int old_option = fcntl(fd, F_GETFL);
    int new_option = old_option | O_NONBLOCK;
    fcntl(fd, F_SETFL, new_option);
    return old_option;
}

// 将文件描述符fd上的EPOLLIN注册到epollfd指示的epoll内核事件表中，参数enable_et指定是否对fd启用ET模式
void addfd(int epollfd, int fd){
    epoll_event event;
    event.data.fd = fd;
    event.events = EPOLLIN | EPOLLLET;
    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &event);
    setnonblocking(fd);
}

// 信号处理函数
void sig_handler(int sig){
    // 保留原来的errno，在函数最后回复，保证函数的可重入性
    int save_errno = errno;
    int msg = sig;
    send(epollfd, (char*)&msg, 1, 0);     // 将信号值写入管道，以通知主循环
    errno = save_errno;
}

void addsig(int sig, void(*handler)(int), bool restart = true){
    struct sigaction sa;
    memset(&sa, '\0', sizeof(sa));
    sa.sa_handler = handler;
    if(restart){
        sa.sa_flags |= SA_RESTART;
    }
    sigfillset(&sa.sa_mask);
    assert(sigaction(sig, &sa, NULL)!=-1);
}

void del_resource(){
    close(sig_pipefd[0]);
    close(sig_pipefd[1]);
    close(listenfd);
    close(epollfd);
    shm_unlink(shm_name);
    delete [] users;
    delete [] sub_process;
}

// 停止一个子进程
void child_term_handler(int sig){
    stop_child = true;
}

// 子进程运行函数，idx为子进程处理的客户链接编号，share_mem是共享内存的起始地址
int run_child(int idx, client_data* users, char* share_mem){
    epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
    // 子进程使用I/O复用技术同时监听两个文件描述符：客户连接socket、与父进程通信的管道文件描述符
    int child_epollfd = epoll_creat(5);
    assert(child_epollfd != -1);
    int connfd = users[idx].connfd;
    addfd(child_epollfd, connfd);
    int pipefd = users[idx].pipefd[1];
    addfd(child_epollfd, pipefd);
    int ret;
    // 子进程设置自己的信号处理函数
    addsig(SIGTERM, child_term_handler, false);
    
    while(!stop_child){
        int number = epoll_wait(child_epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
        if((number<0)&&(errno!=EINTR)){
            printf("epoll failure\n");
            break;
        }
        for(int i=0;i<number;i++){
            int sockfd = events[i].data.fd;
            // 本子进程负责的客户链接有数据到达
            if((sockfd==connfd)&&(events[i].events&EPOLLIN)){
                memset(share_mem+idx*BUFFER_SIZE,'\0',BUFFER_SIZE);
                //将客户数据读取到对应的读缓存中
                ret = recv(connfd, share_mem+idx*BUFFER_SIZE, BUFFER_SIZE-1, 0);
                if(ret<0){
                    if(errno!=EAGAIN){
                        stop_child = true;
                    }
                }
                else if(ret==0){
                    stop_child = true;
                }
                else{
                    // 成功读取客户数据后就通知主进程来处理
                    send(pipefd, (char*)&idx, sizeof(idx), 0);
                }
            }
            // 主进程通知本进程将第client个客户数据发送到本进程负责的客户端
            else if((sockfd==pipefd)&&(events[i].events&EPOLLIN)){
                int client = 0;
                // 接收主进程发送来的数据
                ret = recv(sockfd, (char*)&client, sizeof(client), 0);
                if(ret<0){
                    if(errno!=EAGAIN){
                        stop_child = true;
                    }
                }
                else if(ret == 0){
                    stop_child = true;
                }
                else{
                    send(connfd, share_mem+client*BUFFER_SIZE, BUFFER_SIZE,0);
                }
            }
            else{
                continue;
            }
        }
    }
    close(connfd);
    close(pipefd);
    close(child_epollfd);
    return 0;
}

int main(int argc, char* argv[]){
    if(argc<=2){
        printf("usage: %s ip_address port_number \n", basename(argv[0]));
        return 1;
    }
    const char* ip = argv[1];
    int port = atoi(argv[2]);
    
    int ret = 0;
    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);
    address.sin_port = htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STERAM, 0);
    assert(listenfd>=0);

    ret = bind(listenfd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address));
    assert(ret!=-1);

    ret = listen(listenfd, 5);
    assert(ret!=-1);

    user_count = 0;
    users = new client_data[USER_LIMIT+1];
    sub_process = new int[PROCESS_LIMIT];
    for(int i=0;i<PROCESS_LIMIT;i++){
        sub_process[i] = -1;
    }
    epoll_event events[MAX_EVENT_NUMBER];
    epollfd = epoll_create(5);
    assert(epollfd != -1);
    addfd(epollfd, listenfd);

    ret = socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sig_pipefd);
    assert(ret != -1);
    setnonblocking(sig_pipefd[1]);
    addfd(epollfd, sig_pipefd[0]);

    addsig(SIGCHLD, sig_handler);
    addsig(SIGTERM, sig_handler);
    addsig(SIGINT, sig_handler);
    addsig(SIGPIPE, SIG_IGN);
    bool stop_server = false;
    bool terminate = false;

    // 创建共享内存，作为所有客户socket连接的读缓存
    shmfd = shm_open(shm_name, O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    assert(shmfd = -1);
    ret = ftruncate(shmfd, USER_LIMIT*BUFFER_SIZE);
    assert(ret != -1);

    share_mem = (char*)mmap(NULL, USER_LIMIT*BUFFER_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, shmfd, 0);
    assert(share_mem!=MAP_FAILED);
    close(shmfd);

    while(!stop_server){
        int number = epoll_wait(epollfd, events, MAX_EVENT_NUMBER, -1);
        if((number<0)&&(errno!=EINTR)){
            printf("epoll failure\n");
            break;
        }
        for(int i=0;i<number;i++){
            int sockfd = events[i].data.fd;
            // 新客户连接到来
            if(sockfd == listenfd){
                struct sockaddr_in client_address;
                socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
                int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_address, &client_addrlength);
                if(connfd < 0){
                    printf("errno is : %d\n", errno);
                    continue;
                }
                if(user_count>=USER_LIMIT){
                    const char* info = "too many users\n";
                    printf("%s", info);
                    send(connfd, info, strlen(info), 0);
                    close(connfd);
                    continue;
                }
                // 保存第user_count个客户连接的相关数据
                users[user_count].address = client_address;
                users[user_count].connfd = connfd;
                // 在主进程和子进程间建立管道，以传递必要的数据
                ret = socketpair(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, users[user_count].pipefd);
                assert(ret != -1);
                pip_t pid = fork();
                if(pid < 0){
                    close(connfd);
                    continue;
                }
                else if(pid == 0){
                    close(epollfd);
                    close(listenfd);
                    close(users[user_count].pipefd[0]);
                    close(sig_pipefd[0]);
                    close(sig_pipefd[1]);
                    run_child(user_count, users, share_mem);
                    munmap((void*)share_mem, USER_LIMIT*BUFFER_SIZE);
                    exit(0);
                }
                else{
                    close(connfd);
                    close(users[user_count].pipefd[1]);
                    addfd(epollfd, users[user_count].pipefd[0]);
                    users[user_count].pid = pid;
                    // 记录新客户连接在数组users中的因所致
                    sub_process[pid] = user_count;
                    user_count++;
                }
            }
            // 处理信号事件
            else if((sockfd==sig_pipefd[0])&&(events[i].events&EPOLLIN)){
                int sig;
                char signals[1024];
                ret = recv(sig_pipefd[0], signals, sizeof(signals), 0);
                if(ret == -1){
                    continue;
                }
                else if(ret == 0){
                    continue;
                }
                else{
                    for(int i=0;i<ret;i++){
                        switch (signals[i]){
                            // 子进程退出，标识有某个客户端关闭了连接
                            case SIGCHLD:{
                                pid_t pid;
                                int stat;
                                while((pid=waitpid(-1, &stat, WNOHANG))>0){
                                    // 用子进程的pid获取被关闭的客户连接编号
                                    int del_user = sub_process[pid];
                                    sub_process[pid] = -1;
                                    if((del_user<0)||(del_user>USER_LIMIT)){
                                        continue;
                                    }
                                    // 清除第del_user个客户连接使用的相关数据
                                    epoll_ctl(epollfd, EPOLL_CTL_DEL, users[del_user].pipefd[0], 0);
                                    close(users[del_user].pipefd[0]);
                                    users[del_user] = users[--user_count];
                                    sub_process[users[del_user].pid] = del_user;
                                }
                                if(terminate && user_count==0){
                                    stop_server = true;
                                }
                                break;
                            }
                            case SIGTERM:
                            case SIGINT:{
                                // 结束服务其程序
                                printf("kill all the clild now\n");
                                if(user_count==0){
                                    stop_server = true;
                                    break;
                                }
                                for(int i=0;i<user_count;i++){
                                    int pid = users[i].pid;
                                    kill(pid, SIGTERM);
                                }
                                terminate = true;
                                break;
                            }
                            default:{
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
            // 某个子进程向父进程写入了数据
            else if(events[i].events*EPOLLIN){
                int child = 0;
                // 读取管道数据，child变量记录哪个客户有数据到达
                ret = recv(sockfd, (char*)&child, sizeof(child), 0);
                printf("read data from child accross pipe\n");
                if(ret == -1){
                    continue;
                }
                else if(ret == 0){
                    continue;
                }
                else{
                    // 向除负责第child个客户连接的子进程外的其他进程发送数据，通知其有客户数据要写
                    for(int j=0;j<user_count;j++){
                        if(users[j].pipefd[0]!=sockfd){
                            printf("send data to child accross pipe\n");
                            send(users[j].pipefd[0],(char*)&child, sizeof(child),0);
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    del_resource();
    return 0;
}

• 虽然使用了共享内存，但每个子进程都只会王自己所处理的客户连接所对应的那一部分读缓存中写入数据，共享内存的目的只是为了“共享读”，因此每个子进程在使用共享内存的时候都无需加锁；
• 在启动时给users分配了足够多的空间，使得它可以存储所有可能的客户连接的相关数据。

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13.7 消息队列

  消息队列是两个进程之间传递二进制块数据的一种简单有效的方式，每个数据块都有一个特定的类型，可以根据类型来选择地接收数据。

13.7.1 msgget系统调用

#include <sys/msg.h>

// 创建一个消息队列或获取一个已有的消息队列。
int msgget(key_t key, int msgflg);
// 内联结构体
struct msqid_ds{
    struct ipc_perm msg_perm;       // 消息队列的操作权限
    time_t msg_stime;
    time_t msg_rtime;
    time_t msg_ctime;
    unsigned long __msg_cbytes;
    msgqnum_t msg_qnum;
    msglen_t msg_qbytes;
    pid_t msg_lspid;
    pid_t msg_lrpid;
};

13.7.2 msgsend系统调用

#include <sys/msg.h>

// 将一条消息添加到消息队列中
int msgsend(int msqid, const void* msg_ptr, size_t msg_sz, int msgflg);
// msg_ptr指向准备发送的消息，其定义必须如下类型
struct msgbuf{
    long mtype;                 // 消息类型
    char mtext[512];            // 消息数据
};

13.7.3 msgrcv系统调用

#include <sys/msg.h>

// 从消息队列中获取消息
int msgrcv(int msqid, void* msg_ptr, size_t msg_sz, long int msgtype, int msgflg);

13.7.4 msgctl系统的调用

#include <sys/msg.h>

// 控制消息队列的某些属性
int msgctl(int msqid, int command, struct msqid_ds* buf);

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13.8 IPC命令

&sudo ipcs

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13.9 在进程间传递文件描述符

实例：在进程间传递文件描述符

#include <sys/sockte.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>

static const int CONTROL_LEN = CMSG_LEN(sizof(int));

// 发送文件描述符，fd参数用来传递UNINX域socket，fd_to_send是待发送的文件描述符
void send_fd(int fd, int fd_to_send){
    struct iovec iov[i];
    struct msghdr msg;
    char buf[0];

    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = 1;
    msg.mag_name = NULL;
    msg.msg_namelen = 0;
    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    cmsghdr cm;
    cm.cmsg_len = CONTROL_LEN;
    cm.cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cm.cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    *(int*)CMSG_DATA(&cm) = fd_to_send;
    msg.msg_control = &cm;      // 设置辅助数据
    msg.msg_controllen = CONTROL_LEN;

    sendmsg(fd, &msg, 0);
}

// 接受目标文件描述符
int recv_fd(int fd){
    struct iovec iov[1];
    struct msghdr msg;
    char buf[0];

    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = 1;
    msg.msg_name = NULL;
    msg.msg_namelen = 0;
    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    cmsghdr cm;
    msg.msg_control = &cm;
    msg.msg_controllen = CONTROL_LEN;

    recvmsg(fd, &msg, 0);

    int fd_to_read = *(int*)CMSG_DATA(&cm);
    return fd_to_read;
}

int main(){
    int pipefd[2];
    int fd_to_pass = 0;
    // 创建父子进程之间的管道
    int ret = socketpair(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0, pipefd);
    assert(ret != -1);

    pid_t pid = fork();
    assert(pid>=0);
    
    if(pid == 0){
        close(pipefd[0]);
        fd_to_pass = open("test.txt", O_RDWR, 0666);
        // 子进程通过管道将文件描述符发送到父进程
        // 如果文件test.txt打开失败，则子进程将标准输入文件描述符发送到父进程
        send_fd(pipefd[1], (fd_to_pase>0)?fd_to_pass:0);
        close(fd_to_pass);
        exit(0);
    }
    close(pipefd[1]);
    fd_to_pass = recv_fd(pipefd[0]);        // 父进程从管道接受目标文件描述符
    char buf[1024];
    memset(buf, '\0', 1024);
    read(fd_to_pass, buf, 1024);    // 读取目标文件描述符
    printf("I got fd %d and data %s \n", fd_to_pass, buf);
    close(fd_to_pass);
}