Liunx — 命名管道

命名管道

管道的一个不足之处就是没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在命名管道提出后，该限制得到克服. FIFO不用于管道之处在

于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储在文件系统中。命名管道是一个设备文件，因此，及时进程与创建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. FIFO按照先进先出原则工作，你先被写入就先被读出.

那么问题来了，我们如何创建一个命名管道，以及它是怎么使用的呢？

Linux下有两种方式创建命名管道.

一是在Shell下交互地建立一个命名管道

二是在程序使用函数建立命名管道

mknod nameedpipe

创建命名管道的系统函数有两个: mknod和mkfifo. 两个函数均定义在sys/stat.h

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

int mknod(const char* path,mode_t mode,dev_t dev);

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

函数mknod参数中path为创建的命名管道的全路路径: mod为创建的命名管道的模式，指明其存取权限; dev为设备值，该值取决于文件创建的种

类，它只是在创建文件时才会用到，这两个函数调用成功都是返回0 失败返回 -1

举个例子: mknod("/tmp/fifo",S_IFIFO|666)

这里的 S_IFIFO|666 指明创建一个命名管道且存取权限为0666，即创建者，与创建者同组的用户，其他用户对该命名管道的访问权限

都是可读可写.命名管道创建后就可以使用了，命名管道和管道的使用方法基本相同. 只是使用命名管道时，必须先调用open()将其打开.因为命

名管道是一个存在于硬盘上的文件，而管道是存在于内存的特殊文件.

需要注意的是，调用open打开命名管道的进程可能会被阻塞.但如果同时用读写方式(O_RDWR)打开，则一定不会阻塞； 如果以只读方式

(O_RDONLY)打开，则调用open()函数的进程将会被阻塞直到有写方法打开管道； 同样以写方式打开也会阻塞直到有读方式打开管道.

我们可以使用两个函数之一来创建一个命名管道，他们的原型如下：

#include<sys/types.h>

#include<sys/stat.h>

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

int mknod(const char* filename,mode_t mode|S_IFIFO，（dev_t)0);

这两个函数都能创建一个FIFO文件，注意是创建一个真实存在于文件系统中的文件，filename制定了文件名，而mode则指定了文件的读写权限.

这里注意一下mknod函数已经过时了,这里mkfifo是年轻人，所以尽可能用年轻人，让老年人休息休息.

mkfifo函数的作用是创建一个文件，该文件用于提供FIFO功能，既命名管道.上一篇博客所有的管道都是匿名管道。对于文件系统来说，匿名管

道是不可见的，它的作用权限是在父进程和子进程之间通信.既命名管道是一个可见的额文件，因此，它的作用可以用于任何两个进程之间，注

意这里的任意！但是命名管道还是存在致命缺点->单项通信，这个没办法解决，因为这是管道的性质.

代码举例：

写端代码：

//fifowrite.c

/*************************************************************************
> File Name: fifowrite.c
> Author: ma6174
> Mail: ma6174@163.com
> Created Time: Mon 19 Jun 2017 10:15:40 PM PDT
************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#define _PATH_ "./mypipe"
#define _SIZE_ 100

int main()
{
	//首先创建一个_PATH_管道，注意这里的_PATH_是一个宏.
	int ret = mkfifo(_PATH_, 0666 | S_IFIFO);
	if (ret == -1)
	{
		printf("mkfifo error\n");
		return 1;
	}
	int fd = open(_PATH_, O_WRONLY);
	if (fd < 0)
		printf("Open error\n");
	char buf[_SIZE_];
	memset(buf, '\0', sizeof(buf));
	while (1){
		scanf("%s", buf);
		//这里开始往_PATH_管道里面写东西.
		int ret = write(fd, buf, strlen(buf) + 1);
		if (ret < 0)
		{
			printf("write error\n");
			break;
		}
		if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0){
			break;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}

读端代码：

//fiforead.c

/*************************************************************************
> File Name: fiforead.c
> Author: ma6174
> Mail: ma6174@163.com
> Created Time: Mon 19 Jun 2017 09:33:56 PM PDT
************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#define _PATH_ "./mypipe"
#define _SIZE_ 100

int main()
{
	//先打开管道.
	int fd = open(_PATH_, O_RDONLY);
	char buf[_SIZE_];
	memset(buf, '\0', sizeof(buf));
	while (1)
	{
		//然后从管道里面拿出数据
		int ret = read(fd, buf, sizeof(buf));
		if (ret <= 0)
		{
			printf("read end or error\n");
			break;
		}
		printf("%s\n", buf);
		if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
		{
			break;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}

当这里运行fifowrite.c后，我们就可以看到文件里面里面多形成了一个mypipe.c

然后我们再同时运行读端和写端程序，就可以发生命名管道之间的通信->

注意这里必须要同时运行读端和写端，可以使用Makefile我这里为了直观我没有使用makefile.

命名管道的这些知识大致就这么多，它的应用也大致是这样，他可以实现任意进程之间的通信，但是他还是只有单向通信，所以

我们应该还有更好的通信方式，比如消息队列，信号量，共享内存接下来我会逐一介绍到.