[apue] FIFO：不是文件的文件

众所周知，FIFO中文译为命名管道，是PIPE的升级版。而PIPE是管道，系统提供的一种进程间通讯方式，FIFO与PIPE有以下方面不同：

1） FIFO需要先在文件系统创建（mkfifo），之后使用文件接口操作（open/close/read/write）；而PIPE不与文件系统相关联，创建PIPE后直接读写(pipe)，无需打开；

2） PIPE只能在父子关系的进程间使用，本质是通过fork复制了母进程空间从而扩展到另一个进程；而FIFO关联的各个进程间更为自由，不必由fork产生也可以使用。

 

但他们都是管道，本质上就是内核开辟的一块缓存区，虽然FIFO在文件系统有一个入口，但是它和文件有很大不同，具体体现在使用FIFO的文件接口的几个限制上：

1） 如果读进程以只读方式打开FIFO，若此时还没有写进程打开FIFO，则读进程会阻塞在open上，直到有进程以写方式打开FIFO文件；

2） 如果写进程以只写方式打开FIFO，若此时还没有读进程打开FIFO，则写进程会阻塞在open上，直到有进程以读方式打开FIFO文件；

3） 如果进程以读写方式打开FIFO，此时open将不再阻塞，但是如果此时没有写进程向管道内写数据，则读取将阻塞在read上，直到有进程写入数据为止。（需要注意的是如果之前有进程写入过数据，但是该进程在本进程open之前已经关闭FIFO，则相应的数据是读不到的）；

4） 如果进程以读写方式打开FIFO，此时open将不再阻塞，不管有没有读进程从管道读数据，写数据（write）都将成功返回，直到底层缓冲区被写满；

5） 如果进程以只读且异步方式（O_NONBLOCK）打开FIFO，则不论有没有写进程打开FIFO，都不会阻塞在open上。但如果此时没有写进程写入数据，后续read将返回0；

6） 如果进程以只写且异步方式（O_NONBLOCK）打开FIFO，若此时还没有读进程打开FIFO，则open返回-1，errno设置为ENXIO（6 /* No such device or address */）；

 

一般很少用读写方式打开FIFO，因为那样很容易读到自己写入的数据，除非此FIFO就是用来在进程内部多个线程之间使用的。

可以看到上面林林总总的各种限制，指向的一个目标就是：保证读写进程同时打开FIFO并进行数据交换。换句话说，就是FIFO没有任何临时存储数据的能力，错过了，就没了。

从这个意义上说，FIFO根本不是文件。

 

除此之外，FIFO在读写进程退出时的表现，也与PIPE相似，而与文件不同：

1） 当所有读进程退出后，写进程再写入数据会收到SIGPIPE信号；

2） 当所有写进程退出后，读进程再读取数据read会返回0；

 

对于第1点，特别声明一下，就是在PIPE中，多对一的情况与一对一读写进程不同，当读进程退出时，多个写进程并没有收到SIGPIPE信号，详见下面这篇文章：

多进程管道读写的一些疑问

 

总之，从各方来说，FIFO都是一个PIPE，而不是一个传统意义上的文件

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