Liunx — 命名管道

ゝ一纸荒年。 2022-06-12 23:17 176阅读 0赞

# 命名管道 #

**管道的一个不足之处就是没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在命名管道提出后，该限制得到克服. FIFO不** **用于管道之处在**

**于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储在文件系统中。命名管道是一个设备文件，因此，及时进** **程与创建FIFO的进程不存在亲缘**

**关系，只要可以访问该路径，就能够通过FIFO相互通信. FIFO按照先进先出原则工作，你先被写** **入就先被读出.**

**那么问题来了，我们如何创建一个命名管道，以及它是怎么使用的呢？**

**Linux下有两种方式创建命名管道.**

**一是在Shell下交互地建立一个命名管道**

**二是在程序使用函数建立命名管道**

**mknod nameedpipe**

**创建命名管道的系统函数有两个: mknod和mkfifo. 两个函数均定义在sys/stat.h**

**\#include<sys/types.h>**

**\#include<sys/stat.h>**

**int mknod(const char\* path,mode\_t mode,dev\_t dev);**

**int mkfifo(const char\* path,mode\_t mode);**

**函数mknod参数中path为创建的命名管道的全路路径: mod为创建的命名管道的模式，指明其存取权限; dev为设备值，该值取决于文件创** **建的种**

**类，** **它只是在创建文件时才会用到，这两个函数调用成功都是返回0 失败返回 -1**

**举个例子: mknod("/tmp/fifo",S\_IFIFO|666)**

**这里的 S\_IFIFO|666 指明创建一个命名管道且存取权限为0666，即创建者，与创建者同组的用户，其他用户对该命名管道的访问权限**

**都是可读可写.** **命名管道创建后就可以使用了，命名管道和管道的使用方法基本相同. 只是使用命名管道时，必须先调用open()将其打开.因为命**

**名管** **道是一个存在** **于硬盘上的文件，而管道是存在于内存的特殊文件.**

**需要注意的是，调用open打开命名管道的进程可能会被阻塞.但如果同时用读写方式(O\_RDWR)打开，则一定不会阻塞； 如果以只读方式**

**(O\_RDONLY)** **打开，则调用open()函数的进程将会被阻塞直到有写方法打开管道； 同样以写方式打开也会阻塞直到有读方式打开管道.**

**我们可以使用两个函数之一来创建一个命名管道，他们的原型如下：**

**\#include<sys/types.h>**

**\#include<sys/stat.h>**

**int mkffo(const char\* filename,mode\_t mode);**

**int mknod(const char\* filename,mode\_t mode|S\_IFIFO，（dev\_t)0);**

**这两个函数都能创建一个FIFO文件，注意是创建一个真实存在于文件系统中的文件，filename制定了文件名，而mode则指定了文件的读写权限.**

**这里注** **意一下mknod函数已经过时了,这里mkfifo是年轻人，所以尽可能用年轻人，让老年人休息休息.**

**mkfifo函数的作用是创建一个文件，该文件用于提供FIFO功能，既命名管道.上一篇博客所有的管道都是匿名管道。对于文件系统来说，匿名管**

**道是** **不可见的，它的作用权限是在父进程和子进程之间通信.既命名管道是一个可见的额文件，因此，它的作用可以用于任何两个进程** **之间，注**

**意这里的** **任意！** **但是命名管道还是存在致命缺点->单项通信，这个没办法解决，因为这是管道的性质.**

# **代码举例：** #

**写端代码：**

//fifowrite.c
    
    /*************************************************************************
    > File Name: fifowrite.c
    > Author: ma6174
    > Mail: ma6174@163.com
    > Created Time: Mon 19 Jun 2017 10:15:40 PM PDT
    ************************************************************************/
    
    #include<stdio.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/stat.h>
    #include<unistd.h>
    #include<string.h>
    #include<fcntl.h>
    #define _PATH_ "./mypipe"
    #define _SIZE_ 100
    
    int main()
    {
    	//首先创建一个_PATH_管道，注意这里的_PATH_是一个宏.
    	int ret = mkfifo(_PATH_, 0666 | S_IFIFO);
    	if (ret == -1)
    	{
    		printf("mkfifo error\n");
    		return 1;
    	}
    	int fd = open(_PATH_, O_WRONLY);
    	if (fd < 0)
    		printf("Open error\n");
    	char buf[_SIZE_];
    	memset(buf, '\0', sizeof(buf));
    	while (1){
    		scanf("%s", buf);
    		//这里开始往_PATH_管道里面写东西.
    		int ret = write(fd, buf, strlen(buf) + 1);
    		if (ret < 0)
    		{
    			printf("write error\n");
    			break;
    		}
    		if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0){
    			break;
    		}
    	}
    	close(fd);
    	return 0;
    }

**读端代码：**

//fiforead.c
    
    /*************************************************************************
    > File Name: fiforead.c
    > Author: ma6174
    > Mail: ma6174@163.com
    > Created Time: Mon 19 Jun 2017 09:33:56 PM PDT
    ************************************************************************/
    
    #include<stdio.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/stat.h>
    #include<unistd.h>
    #include<fcntl.h>
    #include<string.h>
    #define _PATH_ "./mypipe"
    #define _SIZE_ 100
    
    int main()
    {
    	//先打开管道.
    	int fd = open(_PATH_, O_RDONLY);
    	char buf[_SIZE_];
    	memset(buf, '\0', sizeof(buf));
    	while (1)
    	{
    		//然后从管道里面拿出数据
    		int ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
    		if (ret <= 0)
    		{
    			printf("read end or error\n");
    			break;
    		}
    		printf("%s\n", buf);
    		if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    		{
    			break;
    		}
    	}
    	close(fd);
    	return 0;
    }

**当这里运行fifowrite.c后，我们就可以看到文件里面里面多形成了一个mypipe.c**

**![20170621105710220][]**

**然后我们再同时运行读端和写端程序，就可以发生命名管道之间的通信->**

**注意这里必须要同时运行读端和写端，可以使用Makefile我这里为了直观我没有使用makefile.**

**![20170621105904902][]**

**命名管道的这些知识大致就这么多，它的应用也大致是这样，他可以实现任意进程之间的通信，但是他还是只有单向通信，所以**

**我们应该还有更好的通信方式，比如消息队列，信号量，共享内存接下来我会逐一介绍到.**

[20170621105710220]: /images/20220613/5e72dae09d774104a2807baf45783aa3.png
[20170621105904902]: /images/20220613/f4ec08c1688a4552badbc88ffe99edae.png