Linux（八）：进程通信IPC（二）之命名管道

╰+攻爆jí腚メ 2022-07-13 15:51 179阅读 0赞

管道的一个不足之处是没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在命名管道（named pipe或FIFO）提出后，该限制得到了克服。 FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储于文件系统中。命名管道是一个设备文件，因此，即使进程与创建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。值得注意的是， FIFO(first input first output)总是按照先进先出的原则工作，第一个被写入的数据将首先从管道中读出。

一、命名管道的创建与读写  
Linux下有两种形式式创建命名管道。一是在Shell下交互地建立一个命名管道，二是在程序中使用系统函数建立命名管道。 Shell模式下可使用mknod或mkfifo命令。  
函数原型如下：  
\#include <sys/types.h>  
\#include <sys/stat.h>  
int mknod(const char \*path,mode\_t mod,dev\_t dev);

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

“S\_IFIFO|0666”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（这里要注意umask对生成的管道文件权限的影响） 。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是相同的。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中的特殊文件。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，则一定不会导致阻塞；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打开管道；同样以写方式（O\_WRONLY）打开也会阻塞直到有读方式打开管道。

三, 总结  
文件系统中的路径名是全局的,各进程都可以访问,因此可以用文件系统中的路径名来标识一个IPC通道。  
命名管道也被称为FIFO文件，它是一种特殊类型的文件，它在文件系统中以文件名的形式存在，但是它的行为却和之前所讲的没有名字的管道（匿名管道）类似。  
由于Linux中所有的事物都可被视为文件，所以对命名管道的使用也就变得与文件操作非常  
的统一，也使它的使用非常方便，同时我们也可以像平常的文件名一样在命令中使用。

创建命名管道

这里我使用mkfifo：

server.c

#include<stdio.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/stat.h>
    #include<fcntl.h>
    #include<errno.h>
    int main()
    {
    	//printf("hello world\n");
    	umask(0);
    	if(mkfifo("./fifo",S_IFIFO|0666) < 0)
    	{
    		perror("mkfifo");
    		return 1;
    	}
    
    	int fd = open("./fifo", O_RDONLY);
    	if(fd < 0)
    	{
    		perror("open");
    		return 2;
    	}
    
    	char buf[128];
    	while(1)
    	{
    		ssize_t _s = read(fd, buf, sizeof(buf)-1);
    		if(_s > 0)
    		{
    			buf[_s-1] = '\0';
    			printf("client# %s\n",buf);
    		}
    		else if(_s == 0)
    		{
    			printf("client quit! I should quit!\n");
    			break;
    		}
    		else
    		{
    			perror("read");
    		}
    	}
    
    	close(fd);
    	return 0;
    }

client.c

#include<stdio.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/stat.h>
    #include<fcntl.h>
    #include<errno.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
    	//printf("hello world\n");
    //    umask(0);
    //	if(mkfifo("./fifo",S_IFIFO|0666) < 0)
    //	{
    //		perror("mkfifo");
    //		return 1;
    //	}
    
    	int fd = open("./fifo", O_WRONLY);
    	if(fd < 0)
    	{
    		perror("open");
    		return 2;
    	}
    
    	char buf[128];
    	while(1)
    	{
    		printf("please enter# ");
    		fflush(stdout);
    		ssize_t _s = read(0, buf, sizeof(buf)-1);
    		if(_s > 0)
    		{
    			buf[_s] = '\0';
    			//printf("client# %s\n",buf);
    
    			write(fd, buf, strlen(buf));
    		}
    		else if(_s == 0)
    		{
    			printf("client quit! I should quit!\n");
    			break;
    		}
    		else
    		{
    			perror("read");
    		}
    	}
    
    	close(fd);
    	return 0;
    }

运行结果：

![SouthEast][]

[SouthEast]: /images/20220709/6844c64babbc48a6b384437f4ddace8c.png