Linux进程间通信——命名管道

来源：互联网发布：制作pdf的软件编辑：程序博客网时间：2024/05/16 19:05

一、前言

匿名管道的一个重大限制是它没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在有名管道（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的文件形式存在于文件系统中。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过FIFO相互通信（能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间），因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是，FIFO严格遵循先进先出（first in first out），对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

二、命名管道

1、创建

使用下面的函数创建命名管

<span style="font-weight: normal;">#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>int mkfifo(const char *filename, mode_t mode);</span>

该函数的第一个参数是一个普通的路径名，也就是创建后FIFO的名字。第二个参数则指定了文件的读写权限

二、访问

命名管道比匿名管道多了一个打开操作：open

一般来说，FIFO的打开操作有四中，阻塞读写和非阻塞读写，注：FIFO不能以O_RDWR方式打开

open(path, O_RDONLY);open(path, O_RDONLY | O_NONBLOCK);open(path, O_WRONLY);open(path, O_WRONLY | O_NONBLOCK);

写FIFO的程序

#include  <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <limits.h>#include <iostream>#include <stdlib.h>using namespace std;const char *fifo_name = "/tmp/fifo_tmp";const int BUF_SIZE=1024;int main(){    int fd;    if(access(fifo_name,F_OK)==-1)    {        int res = mkfifo(fifo_name,0777);        if(res != 0)        {            cout << "could not create fifo " << fifo_name << endl;            exit(1);        }    }    cout << "Process " << getpid() << " opening FIFO O_WRONLY" << endl;    fd = open(fifo_name,O_WRONLY);    cout << "Process " << getpid() << " result " << fd << endl;    if(fd == -1)    {        cout << "open fd failed" << endl;        exit(1);    }    else    {        int res;        char buf[BUF_SIZE];        while(1)        {            cout << ">";             memset(buf,0,sizeof(buf));            cin.getline(buf,BUF_SIZE);            res = write(fd,buf,strlen(buf));            if(res == -1)            {                cout << "write error on pipe" << endl;                exit(1);            }            if(strncmp(buf,"quit",4)==0)                break;        }        close(fd);        cout << "Process " << getpid() << " finished" << endl;    }    return 0;}

读FIFO的程序

#include  <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <limits.h>#include <iostream>#include <stdlib.h>using namespace std;const char *fifo_name = "/tmp/fifo_tmp";const int BUF_SIZE=1024;int main(){    int fd;    cout << "Process " << getpid() << " opening FIFO O_RDONLY" << endl;    fd = open(fifo_name,O_RDONLY);    cout << "Process " << getpid() << " result " << fd << endl;    if(fd == -1)    {        cout << "open fd failed" << endl;        exit(1);    }    else    {        int res = 1;        char buf[BUF_SIZE];        while(1)        {            memset(buf,0,sizeof(buf));            res = read(fd,buf,BUF_SIZE);            cout << "Receive " << res << " bytes: " << buf << endl;            if(strncmp(buf,"quit",4)==0)                break;        }        close(fd);        cout << "Process " << getpid() << " finished" << endl;    }    return 0;}

注意：当写端的数据长度小于PIPE_BUF时，可以保证写入的原子性，即要么全部写入，要么全部不写入。如果，写端数据长度大于PIPE_BUF，则不能保证。

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