6、管道与先进先出队列（FIFOs）的深入解析与应用

管道与先进先出队列（FIFOs）的深入解析与应用

1. 客户端 - 服务器示例概述

在客户端 - 服务器通信模型中，客户端会从标准输入读取路径名，并将其发送到进程间通信（IPC）通道。之后，客户端会从该 IPC 通道读取数据，并将接收到的内容写入标准输出。若服务器无法读取指定文件，客户端会从 IPC 通道读取错误消息；若能读取，客户端则会读取文件内容。

2. 管道（Pipes）

2.1 管道的基本概念

所有版本的 Unix 系统都提供了管道机制。管道由 pipe 函数创建，提供单向（半双工）的数据流动。

#include <unistd.h>
int pipe (int fd[2]);
// Returns: 0 if OK, -1 on error

该函数会返回两个文件描述符： fd[0] 用于读取， fd[1] 用于写入。部分 Unix 版本（如 SVR4）提供全双工管道，即两端均可进行读写操作。另一种创建全双工 IPC 通道的方法是使用 socketpair 函数。不过，管道最常见的用途是在各种 shell 中，此时半双工管道就已足够。Posix.1 和 Unix 98 仅要求支持半双工管道。

2.2 管道的使用场景

2.2.1 单进程中的管道

虽然管道由一个进程创建，但在单个进程中使用的情况较为少见。管道通常用于两个不同进程（如父进程和子进