进程间通信_03命名管道

一 为什么会有命名管道

匿名管道的产生攻克了有亲缘关系的进程之间的小量传输数据，可是 匿名管道却不能在没有亲缘关系的进程之间进行传输数据。

为了解决问题，就出现了命名管道。

命名管道也是在内核分配了一块存储区，而且 用一个文件名称与之关联，以FIFO（First In First Out）的文件形式存放于文件系统之中。

这样其它不相关的进程仅仅要知道管道的名称也能訪问管道。

二 和匿名管道在使用上的差别

和匿名管道的 唯一差别在于管道的创建和打开方式的不同，其它操作方式全然一致。

创建的时候：命名管道用mkfifo函数，打开的时候命名管道open函数

匿名管道，创建和打开用pipe函数一步实现。

三 命名管道的操作

匿名管道的操作和文件的操作类似，能够 当成一个特殊的文件。

与普通文件唯一的不同就是，创建的时候 普通文件用create()函数或者open()函数创建

                                                                匿名管道用mkfifo创建

四 命名管道的创建

方式一：手动创建

$ mkfifo filename

方式二：代码创建

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char * pathname,     //带路径的管道名称
                  mode_t mode)        //管道的操作权限
//返回值：0 (成功)，-1(打开失败，错误码见errno)

mode參数取值： S_I(R/W/X)(USR/GRP/OTH) 、S_IRWX(U/G/O)

当中，R/W/X分别表示读/写/运行权限，

          USR/GRP/OTH分别表示文件全部者/文件所属组/其它用户

          S_IRWXU =   S_IRUSR |  S_IWUSR |  S_IXUSR

           S_IRWXG =   S_IRGRP |  S_IWGRP |  S_IXGRP

           S_IRWXO =   S_IROTH |  S_IWOTH |  S_IXOTH

比方， S_IRUSR表示文件全部者有读权限；

           S_IWUSR 表示文件全部者有写权限；

           多个值用'|'连接，比方 S_IRUSR| S_IWUSR表示 文件全部者有读写权限

上面的取值能够也能够直接用八进制为的数字取代，如：00600 表示  文件全部者有读写权限

五 命名管道的打开

负责写命名管道的进程已仅仅写的形式打开命名管道，负责读命名管道的进程已仅仅读的形式打开命名管道。

命名管道的读端 和 写端 都连上才算打开命名管道成功，否则，进程会堵塞在open函数(没有设置不堵塞标志的情况下)。

#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
int open(const char* pathname,     //带路径的管道名称
                int flags          //管道打开的方式
                ...);              //其它參数，比方，在创建的时候能够赋权限，这里由于是由mkfifo创建，所以忽略
//返回值：>2 (返回管道的描写叙述符)，-1(打开失败，错误码见errno)

flags參数取值：

　　 O_RDONLY 以仅仅读方式打开文件 　　

        O_WRONLY 以仅仅写方式打开文件

        O_RDWR 以可读写方式打开文件。 　　

上述三种旗标是相互排斥的，仅仅能取一个，可与下列选项或运算组合(|)使用。

O_CREAT             若欲打开的文件不存在则自己主动建立该文件。 　　

O_EXCL                一般和O_CREAT一起使用，设置之后在创建文件时发现文件已经存在的话就报错。　　

O_NONBLOCK     以不可阻断的方式打开文件，也就是不管有无数据读取或等待，都会马上返回进程之中。 　

O_TRUNC             若文件存在而且以可写的方式打开时，清空文件里的内容。

O_APPEND          在写数据时将文件光标移到文件尾部。

O_SYNC               以同步的方式打开文件。 

O_NOCTTY           假设欲打开的文件为终端机设备时，则不会将该终端机当成进程控制终端机。 　　　　

O_NOFOLLOW     假设參数pathname 所指的文件为一符号连接，则会令打开文件失败。 　　

O_DIRECTORY     假设參数pathname 所指的文件并不是为一文件夹，则会令打开文件失败。

六 使用实例

/************************************************************************************ 
    > File Name: testfifo.c 
    > Author: qiaozp 
    > Mail: qiaozongpeng@163.com 
    > Created Time: 2014-9-17 14:29:35
    > Step: 1 调用mkfifo函数创建一个命名管道
            2 在写端进程 用open函数以O_WRONLY的方式连接管道，并用write函数读取数据
            3 在读端进程 用open函数以O_RDONLY的方式连接管道，并用read函数读取数据
 ************************************************************************************/  
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
using namespace std;

#define  BUFF_LEN 100
#define PIPE_NAME "./PipeOne"

int main(int argc, char** argv)
{
    if (argc != 2)
    {
        cout << "请在后面加上參数[r/w], r表示读管道；w表示写管道。" << endl;
        return -1;
    }

    //创建管道
    if ((mkfifo(PIPE_NAME, S_IRWXU) == -1) && (errno != EEXIST))
    {
        cout << "创建管道[" << PIPE_NAME << "]失败，错误信息[" << strerror(errno) << "]." << endl;
        return -1;
    }

    int fd;
    char buff[BUFF_LEN];
    if (strncasecmp(argv[1], "w", 1) == 0)
    {
        //写管道的进程
        if ((fd = open(PIPE_NAME, O_WRONLY)) == -1)
        {
            cout << "连接管道[" << PIPE_NAME << "]失败，错误信息[" << strerror(errno) << "]." << endl;
            return -1;
        }

        do 
        {
            cout << "请输入须要从管道传输的数据: ";
            memset(buff, 0, BUFF_LEN);
            scanf("%s", buff);
            write(fd, buff, sizeof(buff));
        } while (strncasecmp(buff, "end", 3) != 0);
    }
    else if (strncasecmp(argv[1], "r", 1) == 0)
    {
        //读管道的进程
        if ((fd = open(PIPE_NAME, O_RDONLY)) == -1)
        {
            cout << "连接管道[" << PIPE_NAME << "]失败，错误信息[" << strerror(errno) << "]." << endl;
            return -1;
        }
        do 
        {
            memset(buff, 0, BUFF_LEN);
            read(fd, buff, sizeof(buff));
            cout << "从管道读取到的数据为: " << buff << endl;
        } while (strncasecmp(buff, "end", 3) != 0);
    }
    else
    {
        cout << "请在后面加上正确的參数[r/w], r表示读管道；w表示写管道。" << endl;
    }
    return 0;
}

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