linux IPC之管道

在Linux中使用较多的进程间通信方式主要有以下几种
1）管道（有名管道和无名管道）
2）信号signal
3）消息队列Message Queue：是消息的链接表
4）共享内存Shared Memory：最有效的进程间通信方式
5）信号量semaphore：主要作为进程之间以及同一进程的不同线程之间的同步和互斥
6）套接字socket：用于网络中不同机器之间的通信

无名管道

在Linux中，管道是一种使用非常频繁的通信机制。从本质上说，管道也是一种文件，但它又和一般的文件有所不同，管道可以克服使用文件进行通信的两个问题，具体表现为：
　　限制管道的大小。实际上，管道是一个固定大小的缓冲区。在Linux中，该缓冲区的大小为1页，即4K字节，使得它的大小不象文件那样不加检验地增长。使用单个固定缓冲区也会带来问题，比如在写管道时可能变满，当这种情况发生时，随后对管道的write()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被读取，以便腾出足够的空间供write()调用写。
　　读取进程也可能工作得比写进程快。当所有当前进程数据已被读取时，管道变空。当这种情况发生时，一个随后的read()调用将默认地被阻塞，等待某些数据被写入，这解决了read()调用返回文件结束的问题。
　　注意：从管道读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃，释放空间以便写更多的数据

表头文件 #include <unistd.h>
函数定义int pipe(int filedes[2]);
函数说明pipe()会建立无名管道，并将文件描述符由参数filedes数组返回，filedes[0]用于读管道，filedes[1]用于写管道。只能用于有亲缘关系的进程之间通信。成功返回0，错误返回-1。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main(int argc, char **argv){int fd[2];char buf[1024] = "every day is good day";int ret=0;if(pipe(fd) < 0) {//创建无名管道perror("piple");exit(1);}//fd[0]用于读管道, fd[1]用于写管道pid_t pid;if((pid = fork()) == 0) { //创建一子进程close(fd[0]);ret = write(fd[1], buf, strlen(buf));if (ret < 0) {perror("write");exit(1);}printf("write %d bytes [%s]\n", ret, buf);close(fd[1]);} else if(pid > 0) {close(fd[1]);ret = read(fd[0], buf, sizeof(buf));printf("%d bytes read from the pipe is [%s]\n", ret, buf);if (ret < 0) {perror("read");exit(1);}close(fd[0]);}return 0;}

有名管道

表头文件  
       #include <sys/types.h>
       #include <sys/stat.h>
函数定义     
       int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
函数说明 mkfifo()会依参数pathname建立特殊的FIFO文件，该文件必须不存在，而参数mode为该文件的权限(mode&~umask)
 mode specifies the FIFO's permissions. It is modified by the process's umask in the usual way: the permissions of the created file are (mode & ~umask)
umask值也会影响到FIFO文件的权限，mkfifo()建立的FIFO文件其他进程都可以用读写一般文件的方式存取。

当使用open()来打开FIFO文件时，O_NONBLOCK会有影响。当使用O_NONBLOCK时，打开FIFO文件读取的操作会立即返回，但是若还没有其他进程打开FIFO来读取，则写入的操作会返回ENXIO错误代码
当没有使用O_NONBLOCK文件，打开FIFO文件读取的操作会等到其他进程打开FIFO文件来写入才正常返回，同样，打开FIFO文件来写入的操作会等到其他进程打开FIFO文件来读取后才正常返回

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#define FIFO "/tmp/myfifo" //有名管道文件名int main(int argc, char **argv){int fd;int ret = 0;umask(0);char buf[]="hello world";char buf1[1024];if (mkfifo(FIFO, 07777) < 0) {perror("mkfifo");}pid_t pid;if ((pid = fork()) == 0){fd = open(FIFO, O_WRONLY);ret = write(fd, buf, strlen(buf));printf("write %d bytes, [%s]\n", ret, buf);close(fd);} else if(pid > 0) {fd = open(FIFO, O_RDONLY);ret = read(fd, buf1, sizeof(buf1));printf("read %d bytes, [%s]\n", ret, buf);close(fd);}unlink(FIFO);return 0;}