进程间通信（1）-管道

匿名管道（Anonymous Pipe）和有名管道（Named Pipe，也称为FIFO）是两种不同的进程间通信方式，它们有以下主要区别：

1. 命名和使用方式：

• 匿名管道没有名字，只能在具有亲缘关系的进程之间使用，通常是在调用pipe()函数后直接使用，无需其他步骤。
• 有名管道有一个文件名，它在文件系统中有一个路径，不限于亲缘关系的进程之间使用，可以通过文件系统路径来访问。它们由mkfifo()函数创建，并可以通过文件系统进行访问。

2. 持久性：

• 匿名管道在创建它们的进程终止时自动销毁，因此只存在于创建它们的进程生命周期内。
• 有名管道在文件系统中存在，即使创建它们的进程终止，它们也可以被其他进程访问，直到显式地被删除或文件系统卸载。

3. 通信方式：

• 匿名管道只能支持单向通信，通常是用于父子进程之间的通信。
• 有名管道支持双向通信，可以被不相关的进程之间使用。

4. 进程间关系：

• 匿名管道通常用于具有父子关系的进程间通信，因为它们是通过fork()创建的子进程继承的。
• 有名管道可以用于任意两个进程间的通信，只要它们能够访问相同的有名管道文件。

 

匿名管道demo如下：

pipefd[0]只读不写，pipefd[1]只写不读

#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFER_SIZE 25

int main() {
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    int pipefd[2]; // 用于存放管道的文件描述符，pipefd[0]表示读取端，pipefd[1]表示写入端
    pid_t pid;

    // 创建管道
    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建子进程
    pid = fork();

    if (pid < 0) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (pid > 0) { // 父进程
        close(pipefd[0]); // 关闭读取端，父进程只负责写入数据

        printf("Parent process is writing to the pipe...\n");
        write(pipefd[1], "Hello from parent process!", 26);

        close(pipefd[1]); // 写入完成后关闭写入端
    } else { // 子进程
        close(pipefd[1]); // 关闭写入端，子进程只负责读取数据

        printf("Child process is reading from the pipe...\n");
        read(pipefd[0], buffer, BUFFER_SIZE);
        printf("Child process received: %s\n", buffer);

        close(pipefd[0]); // 读取完成后关闭读取端
    }

    return 0;
}

执行结果如下：

 

 

有名管道demo如下：

进程1：写入数据到有名管道

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

#define BUFFER_SIZE 25
#define FIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main() {
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    int fd;

    // 创建有名管道
    mkfifo(FIFO_FILE, 0666);

    // 打开有名管道以写入数据
    fd = open(FIFO_FILE, O_WRONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 写入数据到管道
    printf("Process 1 is writing to the named pipe...\n");
    write(fd, "Hello from Process 1!", 21);
    printf("Process 1 wrote: Hello from Process 1!\n");

    // 关闭管道
    close(fd);

    return 0;
}

 

进程2：从有名管道读取数据

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

#define BUFFER_SIZE 25
#define FIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main() {
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    int fd;

    // 创建有名管道
    mkfifo(FIFO_FILE, 0666);

    // 打开有名管道以读取数据
    fd = open(FIFO_FILE, O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 从管道中读取数据
    printf("Process 2 is reading from the named pipe...\n");
    read(fd, buffer, BUFFER_SIZE);
    printf("Process 2 received: %s\n", buffer);

    // 关闭管道
    close(fd);

    return 0;
}

 

执行结果如下：