进程间通信之管道通信（一）

管道Pipe

pipe是系统调用；

pipe只能进行进程间的单向通信；

（1）创建管道：

         匿名管道的创建：int pipe(fd[2]);

         当一个进程调用pipe成功后，则这个进程以读方式和写方式分别打开一个pipe文件，那么：fd[0]保存读方式打开的文件描述符，fd[1]保存以写              

         方式打开的文件描述符； 

         命名管道的创建：int mkfifo(const char* pathname,mode_t mode);

（2）创建进程：

         匿名管道：匿名管道只能用于具有血缘的进程间通信；通常用于父子进程间的通信；int fork();

         注：父子进程可以使用匿名管道进行进程间通信，是由于父子进程具有相同的文件描述符表；

         命名管道：用于任何两个进程间的通信；

管道的特点：

（1）单向通信；

（2）管道的生命周期随进程；

（3）管道对于上层提供面向字节流的通信服务；

（4）管道通信自带同步机制。（防止写入时覆盖数据，读数据时读出垃圾数据）

（5）匿名管道：只能用于具有血缘关系的进程间的通信，常用于父子进程间的通信；

        命名管道：用于任意进程间的通信；

管道通信的四种情况：

（1）当父进程不读时，也不关闭读fd时：子进程把pipe写满就停下来等待父进程读数据（以阻塞方式等待）；

（2）当子进程不写时，也不关闭写fd时：父进程读完pipe中的数据，就停下来等待子进程写数据（以阻塞方式            等待）；

 注：（1）（2）证明管道通信自带同步机制；

（3）父进程不读并且关闭读fd：系统会终止子进程；

（4）子进程不写并且关闭写fd：父进程读pipe中的数据，读到返回0值，表示pipe中的数据读完。

注：（一）使用匿名管道进行父子进程间通信的代码：

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){//---------------creat pipe start-------------------int pipefd[2]={0};int ret = pipe(pipefd);//success return 0; failed is -1;if(ret == -1 ){perror("pipe failed");return 1;}   //---------------creat pipe end ----------------------   pid_t id = fork();   if(id ==0)   {   //child---------write   close(pipefd[0]);   char* msg = "star";   while(1)   {     write(pipefd[1],msg,sizeof(msg)-1);     sleep(1);   }   }   else   {   //father-------read   close(pipefd[1]);   char buf[1024];   while(1)   {      ssize_t s = read(pipefd[0],buf,sizeof(buf)-1);      if(s>0) //read success      {     buf[s] = 0;     printf("father is read:%s\n",buf);      }  }   }return 0;}

（二）使用命名管道进行任意两个进程间通信

  （1）client端的代码：

//client -------------write data from named pipe#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<string.h>int main(){    int fd = open("./mypipe",O_WRONLY);if(fd < 0) //open file failed{perror("open file.");return 2;}if(fd >0) //open file success{char buf[1024];while(1){  printf("Please Enter:");  ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);  if(s>0)   //read success  {  buf[s] = 0;  write(fd,buf,strlen(buf));  }  else  {  //read failed  perror("read data.");  return 3;  }}}    close(fd);return 0;}

（2）server端的代码：

//server -------------read data from named pipe#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>int main(){umask(0);//creat a pipe of named mypipeint ret = mkfifo("./mypipe",S_IFIFO|0666);//success return 0;failed return -1;if(ret < 0){//creat pipe failedperror("creat pipe.");return 1;}if(ret == 0){//creat pipe success    int fd = open("./mypipe",O_RDONLY);if(fd < 0) //open file failed{perror("open file.");return 2;}if(fd >0) //open file success{char buf[1024];while(1){  ssize_t s = read(fd,buf,sizeof(buf)-1);  if(s>0)   //read success  {  buf[s-1] = 0;  printf("client# %s\n",buf);  }  else  {  if(s<0)  {    //read failed    perror("read file.");    return 3;  }  if(s == 0)  {  printf("client is quit.\n");  break;  }  }}}}return 0;}

（3）Makefile的实现：

.PHONY:allall:client serverserver:server.cgcc -o $@ $^client:client.cgcc -o $@ $^.PHONY:cleanclean:rm -rf server client mypipe

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