UNIX高级编程总结-----进程间通信（FIFO---有名管道）

1、简介

        对于普通的未命名pipe，两个不相关的进程是无法通信的。但是对于命名通道FIFO而言，即便是两个不相关的进程也可以实现进程间通信。

2、操作 FIFO

        FIFO在文件系统中表现为一个文件，大部分的系统文件调用都可以用在FIFO上面，比如：read，open，write，close，unlink，stat等函数。但是seek等函数不能对FIFO调用。

        可以调用open函数打开命名管道，但是有两点要注意
1）不能以O_RDWR模式打开命名管道FIFO文件，否则其行为是未定义的，管道是单向的，不能同时读写；
2）就是传递给open调用的是FIFO的路径名，而不是正常的文件

        打开FIFO文件通常有四种方式：
open(pathname, O_RDONLY);　　　　　　　　　　 //1 只读、阻塞模式
open(pathname, O_RDONLY | O_NONBLOCK);　　  //2 只读、非阻塞模式
open(pathname, O_WRONLY);　　　　　　　　　　//3 只写、阻塞模式
open(pathname, O_WRONLY | O_NONBLOCK);　　 //只写、非阻塞模式

        注意阻塞模式open打开FIFO:
1)当以阻塞、只读模式打开FIFO文件时，将会阻塞，直到其他进程以写方式打开访问文件；
2)当以阻塞、只写模式打开FIFO文件时，将会阻塞，直到其他进程以读方式打开文件；
3)当以非阻塞方式（指定O_NONBLOCK）方式只读打开FIFO的时候，则立即返回。当只写open时，如果没有进程为读打开FIFO，则返回-1，其errno是ENXIO。

3、代码使用操作

（1）阻塞管道读写

Read进程代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int ret = mkfifo("my_fifo",0777);
    if (ret == -1)
    {
        printf("make fifo failed!\n");
        return 1;
    }

    char buf[256] = {0};
    int fd = open("my_fifo",O_RDONLY);
    read(fd,buf,256);
    printf("%s\n",buf);
    close(fd);
    unlink("my_fifo");
    return 0;
}

Write进程代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char *buf = "i am write process\n";
    int fd = open("my_fifo",O_WRONLY);
    write(fd,buf,strlen(buf));
    close(fd);
    return 0;
}

首先启动read进程，创建fifo，当前目录下会生出一个名字为“my_fifo”的文件，然后启动write进程，运行结果如下： 

结论：当write进程没有以O_WRONLY模式open命名管道时，read进程在以O_RDONLY模式open命名管道的时候会阻塞。反过来也是这样。

（2）非阻塞管道读写

Read进程代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    int ret = mkfifo("my_fifo",0777);
    if (ret == -1)
    {
        printf("make fifo failed!\n");
        return 1;
    }

    char buf[256] = {0};
    int fd = open("my_fifo",O_RDONLY | O_NONBLOCK);
　　 // sleep(5);　　
    read(fd,buf,256);
    printf("%s\n",buf);
    close(fd);
    unlink("my_fifo");
    return 0;
}

Write进程代码如下：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char *buf = "i am write process\n";
    int fd = open("my_fifo",O_WRONLY | O_NONBLOCK);
    write(fd,buf,strlen(buf));
    close(fd);
    return 0;
}

直接启动Read进程，open函数将不会阻塞，read函数读取到0个字节数据，程序退出。

将sleep(5)的注释去掉，再次启动Read进程，马上启动Write进程，Read进程会读取到Write进程写入fifo的数据并打印，然后退出。

结论：flags=O_RDONLY|O_NONBLOCK：如果此时没有其他进程以写的方式打开FIFO，open也会成功返回，此时FIFO被读打开，而不会返回错误。

经测试：flags=O_WRONLY|O_NONBLOCK：立即返回，如果此时没有其他进程以读的方式打开，open会失败打开，此时FIFO没有被打开，返回-1。

 

文章引用：Linux进程间通信-命名管道深入理解