嵌入式Linux C进程间通信（二）——管道（有名和无名）

文章目录

• 一、无名管道的使用
• 二、SIGPIPE信号
• 三、有名管道
• • 3.1 父子进程通信
  • 3.2 独立进程之间通信
  • • 3.2.1 read_mkfifo
    • 3.2.2 write_mkfifo
    • 3.2.3 运行结果

一、无名管道的使用

具体来说就是，内核会开辟-一个“管道”，通信的进程通过共享这个管道，从而实现通信。
只能是父子进程之间进行通信(要有血缘关系)
其他进程之间不行

int pipe(int pipefd[2])
管道只允许单向通信
读管道时，如果没有数据的话，读操作会休眠(阻塞入，写数据时，缓冲区写满会休眠(阻塞)
数据被读出，数据就会被管道删除;

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

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int fd[2];
    pid_t pid;
    int p = pipe(fd);
    if (p < 0)
    {
        perror("pipe error\n");
        exit(1);
    }

    pid = fork();

    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error!\n");
        exit(1);
    }

    if (pid == 0)
    {
        
        char buffer[1024];
        close(fd[0]);
        
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            scanf("%s", buffer);
            write(fd[1], buffer, strlen(buffer));
        }
    }
    else if (pid > 0)
    {
        char buffer[1024];
        close(fd[1]);
        /*改成非阻塞
        #include <fcntl.h>
		int flags = fcntl(fd[0],F_GETFL);
		flags = flags | O_NONBLOCK;
		fcntl(fd[0],F_SETFL,flags);
    	*/    
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            sleep(1);
            read(fd[0], buffer, sizeof(buffer));
            printf("buffer = %s\n", buffer);
        }
    }

    return 0;
}

二、SIGPIPE信号

SIGPIPE：写入没有读权限的管道文件---------终止

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void my_exit(int b)
{
    printf("SIGPIPE\n");
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int fd[2];
    pid_t pid;
    int p = pipe(fd);
    if (p < 0)
    {
        perror("pipe error\n");
        exit(1);
    }

    pid = fork();
    signal(SIGPIPE,my_exit);
    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error!\n");
        exit(1);
    }

    if (pid == 0)
    {
        
        char buffer[1024];
        close(fd[0]);
        
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            scanf("%s", buffer);
            write(fd[1], buffer, strlen(buffer));
        }
    }
    else if (pid > 0)
    {
        char buffer[1024];
        close(fd[1]);
        close(fd[0]);
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            sleep(1);
            read(fd[0], buffer, sizeof(buffer));
            printf("buffer = %s\n", buffer);
        }
    }

    return 0;
}

子进程会终止
可以用signal(SIGPIPE,SIG_ING);将信号忽略

三、有名管道

系统中任意两个进程，都能进行通信

为什么叫有名管道
管道应用的一个重大限制是它没有名字，只适合具有亲缘性质的进程之间通信。命名管道克服了这种限制，FIFO不同于管道之处在于它提供-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)，因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。

int mkfifo(const char * pathname, mode_ t mode);

有名管道的使用步骤

1. 进程调用mkfifo创建有名管道
2. open打开有名管道
3. read/write读写管道进行通信

“有名管道”这种特殊文件，只能使用mkfifo函数来创建
为了保证管道一定被创建，最好是两个进程都包含创建管道的代码，谁先运行就谁先创建，后运行的发现管道已经创建好了，那就直接open打开使用。
不能以0_ RDWR模式打开命名管道FIFO文件，否则其行为是未定义的，管道是单向的，不能同时读写;

3.1 父子进程通信

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

#define FILE_NAME "./file"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    pid_t pid;

    if (mkfifo(FILE_NAME,0655) < 0)
    {
        perror("mkfifo error!");
        exit(1);
    }

    pid = fork();

    if (pid < 0)
    {
        perror("fork error!\n");
        exit(1);
    }

    if (pid == 0)
    {
        int fd = open(FILE_NAME, O_WRONLY);
        char buffer[1024];
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            scanf("%s",buffer);
            write(fd,buffer,strlen(buffer));
        }
    }
    else if (pid > 0)
    {
        int fd = open(FILE_NAME, O_RDONLY);
        char buffer[1024];
        while (1)
        {
            memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
            read(fd,buffer,sizeof(buffer));

            printf("buffer = %s\n",buffer);
        }
    }

    return 0;
}

3.2 独立进程之间通信

3.2.1 read_mkfifo

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

#define FILE_NAME "./file"

void my_exit(int sig)
{
    remove(FILE_NAME);
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    signal(SIGINT, my_exit);
    if (mkfifo(FILE_NAME, 0655) < 0)
    {
        perror("mkfifo error!");
        exit(1);
    }
    
    int fd = open(FILE_NAME, O_RDONLY);
    char buffer[1024];
    while (1)
    {
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        read(fd,buffer,sizeof(buffer));

        printf("buffer = %s\n",buffer);
    }
    return 0;
}

3.2.2 write_mkfifo

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

#define FILE_NAME "./file"

// void my_exit(int sig)
// {
//     remove(FILE_NAME);
// }

int main(int argc, char const *argv[])
{
    //signal(SIGINT, my_exit);
    int fd = open(FILE_NAME, O_WRONLY);
    char buffer[1024];
    while (1)
    {
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        scanf("%s",buffer);
        write(fd,buffer,strlen(buffer));
    }
    return 0;
}

3.2.3 运行结果