进程间通信（管道和有名管道）

管道（Pipe）是两个进程之间进行单向通信的机制，因为它的单向性，所以又称为半双工管道。它主要用于进程间的一些简单通信。

1. 数据只能由一个进程流向另一个进程（一个写管道，一个读管道）；如果要进行全双工通信，需要建立两个管道。
2. 管道只能用于父子进程或者兄弟进程之间的通信。
3. 管道没有名字，且其缓冲区大小有限。
4. 一个进程向管道写数据，数据每次都添加在管道缓冲区的末尾；另一个进程从管道另一端读数据，从缓冲区头部读出数据。

创建管道的命令：

#include <unistd.h>
int pipe(int fd[2])

管道两端分别用描述符fd[0]和fd[1]来描述。其中fd[0]只能用于读，称为管道读端；fd[1]只能用于写，称为管道写端。
管道的一般用法：先创建一个管道，之后用fork创建一个子进程，之后父进程关闭管道的读端（或写端），子进程关闭管道的写端（或读端），父进程向管道写输入，子进程就能从管道读数据了。

例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
/*读管道*/
void read_from_pipe (int fd)
{
        char message[100];
        read (fd,message,100);
        printf("read from pipe:%s",message);
}
 
/*写管道*/
void write_to_pipe (int fd)
{
        char *message = "Hello, pipe!\n";
        write (fd, message,strlen(message)+1);
}
 
int main(void)
{
        int     fd[2];
        pid_t   pid;
        int     stat_val;
 
        if (pipe (fd))
        {
                printf ("create pipe failed!\n");
                exit (1);
        }
 
        pid = fork();
        switch (pid)
        {
                case -1:
                        printf ("fork error!\n");
                        exit (1);
                case 0:
                        /*子进程关闭fd1*/
                        close (fd[1]);
                        read_from_pipe (fd[0]);
                        exit (0);
                default:
                        /*父进程关闭fd0*/
                        close (fd[0]);
                        write_to_pipe (fd[1]);
                        wait (&stat_val);
                        exit (0);
        }
 
        return 0;
}

 

有名管道

管道的一个不足之处是没有名字，因此只能在具有亲缘关系的进程之间通信。而“有名管道”与此不同，它提供了一个路径名与之关联，作为一个设备文件存在，即使无亲缘关系的进程之间，只要能访问该路径，也可以通过FIFO进行通信。FIFO总是按照先进先出的原则工作，第一个被写入的数据将首先从管道中读出。

函数原型：

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

path为创建有名管道的路径名；mode为创建有名管道的模式，指明其存取权限。函数调用成功返回0，失败返回-1。
      使用一个存在的有名管道之前，需要用open（）将其打开。因为有名管道是一个存在于硬盘上的文件，而管道是存在于内存中的特殊文件。

      以下程序演示有名管道在无亲缘关系的进程之间如何通信。

写端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
 
#define FIFO_NAME    "myfifo"
#define BUF_SIZE    1024
 
int main(void)
{
    int     fd;
    char    buf[BUF_SIZE] = "Hello procwrite, I come from process named procread!";
 
    umask(0);
    //指明创建一个有名管道且存取权限为0666，即创建者、与创建者同组的用户、其他用户对该有名管道的访问权限都是可读可写
    if (mkfifo (FIFO_NAME, S_IFIFO | 0666) == -1)        
    {
        perror ("mkfifo error!");
        exit (1);
    }
 
    if((fd = open (FIFO_NAME, O_WRONLY) ) == -1)/*以写方式打开FIFO*/
    {
        perror ("fopen error!");
        exit (1);
    }
    write (fd, buf, strlen(buf)+1); /*向FIFO写数据*/
 
    close (fd);
    exit (0);

}

读端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
 
#define FIFO_NAME      "myfifo"
#define BUF_SIZE        1024
 
int main(void)
{
        int     fd;
        char    buf[BUF_SIZE];
 
        umask (0);
        fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY);
        read (fd, buf, BUF_SIZE);
        printf ("Read content: %s\n", buf);
        close (fd);
        exit (0);
}

 

以上就是管道和有名管道的基本用法了。