有名管道管道编程

         Linux进程和进程之间有多种通讯方式。Linux进程间通讯的主要方式有:

1、  无名管道

2、  有名管道

3、  信号

4、  消息队列

5、  共享内存

6、  信号量

7、  套接字

管道操作是比较简单的通讯方式,一个进程往管道中写入数据,另一个进程从管道中读出数据。管道包括无名管道和有名管道。前者只能用于父进程和子进程间的通信,后者可用于任意两个进程之间。

有名管道又称为FIFO文件,有名管道一旦创建完成后,linux会创建一个文件,对文件进行读写,进程间就进行数据的通信了。

FIFO文件和普通文件有些区别:

1、  读取FIFO文件的进程只能以RDONLY的方式打开

2、  写FIFO文件的进程只能以WRONLY的方式打开

3、  FIFO文件里面的内容被读取后,就消失了,但是普通文件里面的内容不会读取后就消失了

对于有名管道的学习,还是用函数,不过重点是两个函数,一个是创建管道,一个是删除管道。因为管道是对应文件,所以对于管道的操作是对文件的操作,使用的方法和对文件操作的方法一致。

5.2 创建有名管道

5.2.1 函数名

   mkfifo

5.2.2 函数原形

   int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode)

5.2.3 函数功能

   创建有名管道(FIFO文件)

5.2.4 所属头文件

   <sys/types.h> <sys/stat.h>

5.2.5 返回值

   成功:FIFO文件的文件描述符

   失败: -1

5.2.6 参数说明

   pathname: 要创建的FIFO的文件名(带路径)

   mode: 创建的文件的权限

      0777: RWXRWXRWX

      0666: RW-RW-RW-

5.3 删除有名管道

5.3.1 函数名

   unlink

5.3.2 函数原形

   int unlink(const char *pathname)

5.3.3 函数功能

   删除文件(包括FIFO文件)

5.3.4 所属头文件

   <unistd.h>

5.3.5 返回值

   成功:0

   失败:-1

5.3.6 参数说明

   pathname: 要删除的FIFO的文件名(带路径)

下面,就要用写代码来学习有名管道编程。

编写两个程序,一个程序负责创建有名管道,并往有名管道中写数据,另一个程序负责读取有名管道数据,并删除有名管道。

对应写进程:

clip_image001

运行程序

clip_image003

可以看到,程序被阻塞掉了,因为程序在等待其他进程读取FIFO文件内容。在目录下多一个fifo.txt的文件,这个就是创建的FIFO文件。查看这个文件,里面就有写入的数据。

clip_image004

对于读进程:

clip_image005

运行程序:

clip_image007

写进程运行结束,因为有进程从FIFO文件中读取数据,写进程不再被阻塞。读进程读取FIFO文件数据成功。

下面改一下读进程的代码,读完数据后,不删除FIFO文件。

clip_image008

运行程序:

clip_image010

发现,FIFO文件没有被删除掉。但是文件中,已经没有内容了,因为被读走了。

clip_image011
内容概要:本文详细介绍了Linux有名管道的概念、工作原理、创建方法及其应用场景。有名管道作为种特殊的文件存在于文件系统中,基于FIFO(先进先出)队列机制实现进程间通信,允许无亲缘关系的进程进行数据交换。文章解释了有名管道与匿名管道的区别,阐述了通过命令行(mkfifo命令)和编程接口(mkfifo函数)两种方式创建有名管道的具体步骤。此外,还演示了如何使用write和read函数进行有名管道数据读写操作,通过一个简单的聊天程序原型展示了有名管道进程间通信的实际应用。最后,文章探讨了有名管道与其他Linux工具(如grep、awk等)结合使用的场景,强调了其在数据处理和实时监控方面的优势。 适合人群:对Linux系统有定了解,希望深入学习进程间通信技术的开发者和系统管理员。 使用场景及目标:①理解有名管道的工作原理及其与匿名管道的区别;②掌握有名管道创建方法,包括命令行和编程接口;③学会使用write和read函数实现有名管道数据读写;④了解有名管道在实际项目中的应用,如构建聊天系统或与其他工具结合进行日志监控和数据处理。 阅读建议:有名管道是Linux进程间通信的基础知识点之,建议读者结合实际案例进行练习,特别是编写简单的有名管道通信程序,以便更好地理解和掌握相关概念和技术细节。同时,可以参考文中提供的代码示例进行实践操作,加深对有名管道的理解。
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