管道和FIFO(有名管道) （一）

最新推荐文章于 2022-09-30 22:48:48 发布

Chen_Hulk

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分类专栏： unix网络编程-进程间通信-读书笔记

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本文介绍了管道和FIFO（有名管道）的概念，管道主要用于有亲缘关系的进程间通信，而FIFO则允许无亲缘关系的进程间进行通信。管道通过pipe函数创建，提供单向数据流，常用于父子进程间的通信。实现双向通信需要创建两个管道。文中还提及了代码实现进程间管道通信的基本步骤。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

管道与FIFO

管道：由于没有名字，只能在有共同祖先（有亲缘关系）的进程间使用。管道普遍用于shell中，也可以在程序中实现子进程向父进程回传信息。

FIFO: 有名管道，可在无亲缘关系的进程间使用。

以上都使用read/write函数访问。

管道

由pipe函数创建，提供一个单向数据流。

#include <unistd.h>

int pipe (int fd[2]);

该函数返回两个文件描述符：

fd[0]:用来读取数据

fd[1]:用来写入数据

管道虽然是单个进程创建的，但是却很少在单个进程内使用。

其典型用途是为两个不同进程（父子进程）提供进程间通信的手段。

当需要一个双向数据流时，我们必须创建两个管道，每个方向一个，步骤如下：

创建管道1（fd1[0]和fd1[1]）和管道2(fd2[0]和fd2[1]);
fork创建子进程；
父进程关闭管道1的读 fd1[0] 与管道2的写fd2[1];
子进程关闭管道1的写 fd1[1] 与管道2的读fd2[0];

代码实现进程间管道通信

使用server程序代表子进程，使用client程序代表父进程。

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

#define MAXLEN 100

void client(int readfd,int writefd);
void server(int readfd,int writefd);
  
int main(int argc,char* argv)  
{  
  
    int pipe1[2],pipe2[2];  
  
    pid_t childpid;  
  
    pipe(pipe1);  
  
    pipe(pipe2);/*父进程首先创建两个 pipes*/  
  
    if(childpid = fork() == 0)/*父进程fork出子进程，子进程也携带有两个pipes*/  
  
    {  
  
        close(pipe1[1]);/*子进程关闭pipe1的写 与 pipe2的读*/  
  
        close(pipe2[0]);  
  
        server(pipe1[0],pipe2[1]);/*子进程运行server 程序*/  
  
        exit(0);/*子进程终止，变成僵尸进程，*/  
  
    }  
  
    close(pipe1[0]);/*父进程关闭pipe1的读 与 pipe2的写*/  
  
    close(pipe2[1]);  
  
    client(pipe2[0],pipe1[1]);/*父进程运行client 程序*/  
  
    waitpid(childpid,NULL,0);/*父进程等待子进程结束，取得已终止的子进程（僵尸进程）的终止状态。 
                            若无waitpid,则子进程将托孤给Init进程，最终由init进程取得僵尸子进程的状态。*/  
  
    exit(0);  
  
}  


void client(int readfd,int writefd)/*参数分别为 pipe2[0],pipe1[1]*/  
  
{  
  
    size_t len;  
  
    ssize_t n;  
  
    char buff[MAXLEN];  
  
    fgets(buff,MAXLEN,stdin);/*从标准输入stdin中获取输入（一段路径名）放入buff*/  
  
    len = strlen(buff);  
  
    if(buff[len - 1] == '\n') /*删除由fgets存入的换行符*/  
  
        len--;  
  
    write(writefd,buff,len);/*将buff中内容写入管道pipe1[1] writefd，传输到子进程server*/  
  
    while((n = read(readfd,buff,MAXLEN)) > 0)/*从pipe[0] readfd中读取子进程server传输过来的内容放入buff，并显示到标准输出stdout*/  
  
        write(STDOUT_FILENO,buff,n);  
  
}  

void server(int readfd,int writefd)/*参数对应pipe1[0],pipe2[1]*/  
  
{  
  
    int fd;  
  
    ssize_t n;  
  
    char buff[MAXLEN+1];  
  
    if((n = read(readfd,buff,MAXLEN)) == 0)/*从管道pipe1[0] readfd中读取来自父进程client的输入并放入buff*/  
  
        printf("end-of-file while reading pathname\n");  
  
    buff[n] = '\n';  
	
    if((fd = open(buff,O_RDONLY)) < 0)/*open 打开client 通过管道传输过来的路径名*/  
  
    {  
  
        snprintf(buff+n,sizeof(buff) - n,"can not open %s\n",strerror(errno));  
  
        n=strlen(buff);  
  
        write(writefd,buff,n);/*打开失败，将错误信息写入管道writefd pipe2[1]，传输至父进程client*/  
  
    }  
  
    else  
  
    {  
  
        while((n = read(fd,buff,MAXLEN)) > 0)/*打开成功，将路径名对应的文件中的内容读出到buff， 
 
                                               并写到管道writefd pipe2[1] 传输至父进程client */  
  
            write(writefd,buff,n);  
  
        close(fd);  
  
    }  
  
}