Linux進程間通訊-命名管道

時間 2019-11-11

標籤 linux 進程通訊命名管道欄目 Linux 简体版

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前面咱們講了進程間通訊的一種方式，匿名管道。
咱們知道，匿名管道只能用於父子關係的進程之間。那麼沒有這種關係的進程之間該如何進行數據傳遞呢？html

1.什麼是命名管道shell

匿名管道是在緩存中開闢的輸出和輸入文件流的空間，只能用於父子關係的進程之間。由於父子進程的輸入和輸出文件描述符是一致的。
命名管道是一種實際存在的FIFO文件，稱做「管道文件」，用於不一樣進程之間，命名管道進程間打開同一個FIFO文件，進行數據傳遞。
咱們能夠像普通文件同樣操做FIFO文件。
不一樣進程，引用同一個FIFO文件，進行數據傳遞。緩存

2.建立命名管道
mkfifo函數：建立一個命名管道函數

int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);

filename:指定FIFO文件的名稱
mode:指定文件的讀寫權限spa

3.訪問命名管道
打開FIFO文件有四種方式：code

open(const char *filename,O_RDONLY);
open(const char *filename,O_RDONLY|O_NONBLOCK);
open(const char *filename,O_WRONLY);
open(const char *filename,O_WRONLY|O_NONBLOCK);

須要注意的是，不能以O_RDWR模式打開FIFO文件，
由於這樣一個進程寫入的數據會被該進程讀取，FIFO通常只用作單向的數據傳遞。orm

open函數的第二個參數，表示是讀管道，仍是寫管道。
O_NONBLOCK表示FIFO管道的讀寫是非阻塞的，默認的話，是阻塞的。
那麼何爲阻塞呢？
一個進程寫模式打開管道的時候，必須有另外一個進程以讀模式打開；
或讀模式的時候，必須有另外一個進程寫寫模式打開，不然該進程open函數阻塞，直到知足以上關係。htm

非阻塞，意味着open函數會當即返回，若沒有其餘進程以只讀方式打開，open返回-1，而且FIFO也不會被打開。blog

4.FIFO管道使用示例
下例有兩個程序，fifowrite.c和fiforead.c分別寫管道和讀管道。
fifowrite.c中將一個文本文件data.txt,寫到管道。
fiforead.c中從管道讀取數據，並寫到dataformfifo.txt文件中。
程序使用了默認的阻塞模式。
示例代碼以下：進程

fifowrite.c

#include<sys/types.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<fcntl.h>
#include<limits.h>
int main()
{
    const char *fifo_name = "/tmp/my_fifo";
    int pipe_fd = -1;
    int data_fd = -1;
    int res = 0;
    const int open_mode = O_WRONLY;
    char buffer[PIPE_BUF+1];
    if(access(fifo_name,F_OK)==-1)
    {
        res = mkfifo(fifo_name,0777);
        if(res!=0)
        {
            fprintf(stderr,"could not create fifo\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }
    printf("process %d opening fifo O_WRONLY\n",getpid());
    pipe_fd = open(fifo_name,open_mode);
    data_fd = open("data.txt",O_RDONLY);
    printf("process %d result %d\n",getpid(),pipe_fd);
    if(pipe_fd!=-1)
    {
        int bytes_read = 0;
        bytes_read = read(data_fd,buffer,PIPE_BUF);
        while(bytes_read>0)
        {
            res = write(pipe_fd,buffer,bytes_read);
            if(res==-1)
            {
                fprintf(stderr,"write error\n");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            bytes_read = read(data_fd,buffer,PIPE_BUF);
            buffer[bytes_read]='\0';
        }
        close(pipe_fd);
        close(data_fd);
    }
    else{
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("process %d finished.\n",getpid());
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

fiforead.c

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<limits.h>
int main()
{
    const char *fifo_name = "/tmp/my_fifo";
    int pipe_fd = -1;
    int data_fd = -1;
    int res = 0;
    int open_mode = O_RDONLY;
    char buffer[PIPE_BUF+1];
    int bytes_read = 0;
    int bytes_write = 0;
    memset(buffer,'\0',sizeof(buffer));

    printf("process %d opening FIFO O_RDONLY\n",getpid());
    pipe_fd = open(fifo_name,open_mode);
    data_fd = open("dataformfifo.txt",O_WRONLY|O_CREAT,0644);
    printf("process %d result %d\n",getpid(),pipe_fd);
    if(pipe_fd!=-1)
    {
        do{
            res = read(pipe_fd,buffer,PIPE_BUF);
            bytes_write = write(data_fd,buffer,res);
            bytes_read +=res;
        }while(res>0);
        close(pipe_fd);
        close(data_fd);
    }
    else{
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("process %d finished,%d bytes read\n",getpid(),bytes_read);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}