Linux进程间通信:有名管道

有名管道是通过在磁盘上创建一个管道类型的文件， 不同的进程可以通过读写这个文件实现通信。
和无名管道一样， 有名管道也是半双工通信类型， 同一时刻， 一端只能读， 另一端只能写。
与无名管道不同， 有名管道因为在磁盘上有实际的文件存在， 所以， 任意两个本地进程都可以通过这个管道文件实现通信。

有名管道注意点：

1. 读端未打开时， 写端打开阻塞， 读端打开时， 阻塞结束
2. 写端未打开时， 读端打开阻塞， 写端打开时， 阻塞结束
3. 读端关闭， 写端写入时， 触发管道破裂信号（SIGPIPE）
4. 写端关闭， 读端读取时， 读取数据完毕后立即返回， 不再阻塞
5. 读端不读取， 写端写入时， 管道写满后， 写端阻塞
6. 写端不写入， 读端读取时， 读完管道内的数据后， 读端阻塞
7. 读端关闭后， 写端不要写入， 读端再打开， 写端可以继续写入
8. 写端关闭后， 读端不阻塞， 写端再打开， 读端继续阻塞

代码示例：
有名管道读端 read.c

/**
 * Description: 有名管道读端
 * File: read.c |Time: 2021-05-29 08:36
 */

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

#define PIPE_NAME "test.pipe"
#define BUF_SIZE 100

int main(int argc, const char *argv[])
{
    if (access(PIPE_NAME, F_OK))
    {
        printf("pipe not exist.\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char buf[BUF_SIZE] = {0};
    int read_res = 0;
    // 验证写端未打开时， 读端打开阻塞
    printf("read open start\n");
    int fd = open(PIPE_NAME, O_RDONLY);
    printf("read open end\n");
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 从管道中读取并记录读取字节数
    while ((read_res = read(fd, buf, sizeof(buf))) >= 0)
    {
        if (read_res < 0)
        {
            perror("read");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("[read from pipe]%d:%s\n",read_res, buf);
        bzero(buf, sizeof(buf));
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

有名管道写端 write.c

/**
 * Description: 有名管道写端
 * File: write.c |Time: 2021-05-29 08:36
 */

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

#define PIPE_NAME "test.pipe"
#define BUF_SIZE 100

int main(int argc, const char *argv[])
{
    // 检查管道文件是否存在， 不存在则创建
    if (access(PIPE_NAME, F_OK) < 0)
    {
        if (-1 == mkfifo(PIPE_NAME, 0777))
        {
            perror("mkfifo");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
    }

    // 验证读端未打开时， 写端打开会阻塞
    printf("write open start\n");
    int fd = open(PIPE_NAME, O_WRONLY, 0664);
    printf("write open end\n");
    if (fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char buf[BUF_SIZE] = {0};
    sprintf(buf, "hello");

    while(1)
    {
        printf("[to pipe]");
        // 阻塞1: 阻塞等待输入
        fgets(buf, BUF_SIZE, stdin);
        buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
        // 阻塞2: 阻塞等待从管道中读取
        write(fd, buf, strlen(buf));
        bzero(buf, sizeof(buf));
    }

    if (close(fd) < 0)
    {
        perror("close");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return 0;
}