正文
Linux进程间通信---管道和有名管道
小程序：扫一扫查出行【扫一扫了解最新限行尾号】
复制小程序
一、管道
管道：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单方向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用，因为管道
传递数据的单向性，管道又称为半双工管道。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
管道的特点决定了其使用的局限性：
- 数据只能由一个进程流向另一个进程（其中一个为写管道，另一个为读管道）；如果要进行全双工通信，需要
建立两个管道。
- 管道只能用于父子进程或者兄弟进程间的通信，也就是说管道只能用于具有亲缘关系的进程间的通信，无亲缘
关系的进程不能使用管道。
管道的创建：
Linux下创建管道可以通过函数pipe来完成。该函数如果调用成功则返回0，并且数组中将包含两个新的文件描述符;
如果有错误发生，返回-1，该函数返回两个文件描述符：pipefd[0]和pipefd[1]。前者打开来读，后者打开来写。该函
数的原型为：
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
1. 下面是通过建立管道和创建父子进程间的通信：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h> int main()
{
int fd[];
pid_t pid;
int ret;
ret= pipe(fd);
if(ret== -)
{
perror("pipe.\n");
exit();
}
pid= fork();
if(pid== -)
{
perror("fork.\n");
exit();
}
else if(pid== )
{
char buff[];
close(fd[]);
read(fd[],buff,);
printf("Form parent say: %s\n",buff);
close(fd[]);
}
else
{
char *say= "Hello Linux.";
close(fd[]);
write(fd[],say,strlen(say)+ );
close(fd[]);
int status;
wait(&status);
}
return ;
}
这是父子进程间利用管道进行通信的一个例子。
2. 下面是通过建立两个管道来实现父子进程间全双工通信：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h> int main()
{
char *parent_talk[]= {"Hello","Can you tell me what time is it?","Ok,I must go,Bye",NULL};
char *child_talk[]= {"Hi","No problem","See you,Bye",NULL};
int fd1[],fd2[];
pid_t pid;
int ret;
ret= pipe(fd1);
if(ret== -)
{
perror("pipe1.\n");
exit();
}
ret= pipe(fd2);
if(ret== -)
{
perror("pipe2.\n");
exit();
}
pid= fork();
if(pid== -)
{
perror("fork.\n");
exit();
}
else if(pid== )
{
char buff[];
close(fd1[]);
close(fd2[]);
int i= ;
char *talk= child_talk[i];
while(talk!= NULL)
{
read(fd1[],buff,);
printf("Parent say: %s\n",buff);
write(fd2[],talk,strlen(talk)+ );
talk= child_talk[++i];
}
close(fd1[]);
close(fd2[]);
}
else
{
char buff[];
close(fd1[]);
close(fd2[]);
int i= ;
char *talk= parent_talk[i];
while(talk!= NULL)
{
write(fd1[],talk,strlen(talk)+ );
read(fd2[],buff,);
printf("Child say: %s\n",buff);
talk= parent_talk[++i];
}
close(fd1[]);
close(fd2[]);
int status;
wait(&status);
}
return ;
}
这是通过建立两个管道来实现父子进程间全双工通信的例子。
二、有名管道
管道的有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，在有名管道(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。有名
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。需要注意的是，FIFO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。
有名管道的创建：
Linux下有两种方式创建有名管道。一是在Shell下交互地建立一个有名管道，二是在程序中使用系统函数建立有
名管道。Shell方式下可使用mkfifo或mknod命令。创建有名管道的系统函数有两个：mkfifo和mknod。两个函数均定义
在头文件sys/stat.h中，函数的原型为：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);
int mknod(const char *pathname,mode_t mode,dev_t dev);
函数mkfifo参数中pathname为创建的有名管道的全路径名；mode为创建的有名管道的模式，指明其存取权限；函
数mknod参数中pathname为创建的有名管道的全路径名；mode为创建的有名管道的模式，指明其存取权限；dev为设
备值，该值取决于文件创建的种类，它只在创建设备文件时才会用到。这两个函数调用成功都返回0，失败都返回-1。
下面是使用有名管道建立一个客户端/服务器的例子：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#define BUFFER_SIZE 256
const char *write_fifo= "write_fifo";
const char *read_fifo= "read_fifo"; int main()
{
if(access(write_fifo,F_OK))
{
int ret= mkfifo(write_fifo,);
if(ret== -)
{
perror("mkfifo");
exit();
}
}
int write_fd= open(write_fifo,O_WRONLY);
if(write_fd== -)
{
perror("open write_fifo.");
exit();
}
int read_fd;
while()
{
read_fd= open(read_fifo,O_RDONLY);
if(read_fd== -)
{
sleep();
continue;
}
break;
}
char sendbuf[BUFFER_SIZE];
char recvbuf[BUFFER_SIZE];
while()
{
printf("Ser:");
scanf("%s",sendbuf);
if(strcmp(sendbuf,"quit")== )
{
unlink(write_fifo);
break;
}
write(write_fd,sendbuf,strlen(sendbuf)+ );
read(read_fd,recvbuf,BUFFER_SIZE);
printf("Cli:%s\n",recvbuf);
}
close(write_fd);
close(read_fd);
return ;
}
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#define BUFFER_SIZE 256
const char *write_fifo= "write_fifo";
const char *read_fifo= "read_fifo"; int main()
{
int read_fd= open(write_fifo,O_RDONLY);
if(read_fd== -)
{
perror("open write_fifio.");
exit();
}
if(access(read_fifo,F_OK))
{
int ret= mkfifo(read_fifo,);
if(ret== -)
{
perror("mkfifo");
exit();
}
}
int write_fd= open(read_fifo,O_WRONLY);
if(write_fd== -)
{
perror("open read_fifo.");
exit();
}
char sendbuf[BUFFER_SIZE];
char recvbuf[BUFFER_SIZE];
while()
{
read(read_fd,recvbuf,BUFFER_SIZE);
printf("Ser:%s\n",recvbuf);
printf("Cli:");
scanf("%s",sendbuf);
if(strcmp(sendbuf,"quit")== )
{
unlink(read_fifo);
break;
}
write(write_fd,sendbuf,strlen(sendbuf)+ );
}
close(write_fd);
close(read_fd);
return ;
}
