进程间通信之命名管道（完成一个类似QQ的聊天应用）

最新推荐文章于 2023-04-24 16:29:40 发布

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最新推荐文章于 2023-04-24 16:29:40 发布 · 831 阅读

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本文深入探讨了命名管道（FIFO）的概念，详细解释了其工作原理、与无名管道的区别，以及如何通过命名管道实现进程间通信。文章提供了创建、读写、删除命名管道的API函数说明，并附有单向和双向通信的代码示例。

The world is more malleable than you think, and it is waiting for you ti hammer it into shape.--------这个世界的可塑性比你想的还要大，而它正等着你去敲打成型

今天我们将要使用命名管道实现小黑与小白的聊天功能哦。

1，管道以及无名管道回顾

在这之前，小黑写了一篇管道还有无名管道的博客：
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_46027505/article/details/105151719

2，为什么叫做命名管道？

它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过FIFO相互通信（能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间），
它在磁盘上有对应的节点，但没有数据块——换言之，只是拥有一个名字和相应的访问权限，通过mknode()系统调用或者mkfifo()函数来建立的。一旦建立，任何进程都可以通过文件名将其打开和进行读写，而不局限于父子进程，当然前提是进程对FIFO有适当的访问权。当不再被进程使用时，FIFO在内存中释放，但磁盘节点仍然存在。
因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是，FIFO严格遵循先进先出（first in first out），对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

3，FIFO文件和普通文件区别

有名管道又称为FIFO 文件，我们对有名管道的操作可以采用操作文件的方法，如使用 open， read，write 等，有名管道适用于任何两个进程间通信。

FIFO 文件和普通文件的区别

读取FIFO文件的进程只能以“O_RDONLY”方式打开FIFO 文件。
写FIFO文件的进程只能以“O_WRONLY”的方式打开FIFO文件。
FIFO文件里面的内容被读取后，就消失了，但是普通文件的内容读取后还存在。

4，有名管道相关操作API函数

mkfifo()创建管道（fifo 文件）

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char * pathname,mode_t mode)

函数功能：创建一个FIFO文件（有名管道）

返回值：成功：0
失败：-1

参数说明：
pathname：创建的fifo文件名字(带路径)
mode_t :文件的操作权限

删除管道unlink()

#include<unistd.h>
int unlink(const char * pathname);

函数功能：删除文件（包括fifo文件）

返回值 ：
成功：0
失败：-1

参数：
pathname：要删除的文件名字(带路径)

其他API函数

下面的就是文件i/o的函数，一样的用法，就不阐明。

打开管道 open()

关闭管道 close()

读/写管道 read/write

5，简单代码，用于理解（使用命名管道实现单向通信）

下面实现两个任意进程间通信，创建两个进程，一个是读进程，另一个写进程；
写进程：主要是创建fifio 文件；并将数据写入文件，退出；
读进程：主要读取fifo 文件的数据，并打印出来，退出

在这里插入图片描述

写进程代码：a.c

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

#define FIFO_PATH "/home/xuxiaohei/FIFO/.file"

int main()
{
   
   
    int fd;
    char buf[1024]="HELLO, B proccss. I am A proccess";
    
    mkfifo(FIFO_PATH , 0777);
    
    fd=open(FIFO_PATH , O_WRONLY);//写进程打开方式只能以O_WRONLY方式
    
    write(fd, buf, sizeof(buf));
    close(fd);
}

读进程范例代码：b.c

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

#define FIFO_PATH "/home/xuxiaohei/FIFO/.file"

int main()
{
   
   
    int fd;
    char buf[1024]={
   
   0};
    
    fd =open(FIFO_PATH ，O_RDONLY);//读进程只能以O_RDONLY方式打开fifo文件
    
    read(fd,buf,1024);
    printf("read data from A proccess:%s\n",buf);
    close(fd);
    unlink(FIFO_PATH );
}