Linux网络编程学习(七) ----- 有名管道(第四章)

1、什么是有名管道？为什么有了管道还需要有名管道？

有名管道是解决管道不能提供非父子进程间通信的缺陷。管道在Linux系统内部是以文件节点(inode)的形式存在，但由于其对外的不可见性（“无名”性），就无法创建新的句柄对其进行访问。而有名管道则以一种特殊的设备文件的形式存在于文件系统中，这样，有名管道不仅有了管道的通信功能，还具备普通文件的优点，也就是可以被对个进程共享，可以长期存在等。

 

2、有名管道的创建

有名管道是文件系统中的文件节点，可以通过建立文件节点的方式创建有名管道，可以用命令

#mknod sampleFIFO p
#mkfifo –m 0666 sampleFIFO

　　上面两个命令时等价的，在当前的文件系统中创建一个名字为sampleFIFO的有名管道。文件信息中p指示符可以迅速辨认出有名管道，如

#ls -l
prw-r--r-- 1 root root 0 May 14 16:25 sampleFIFO|

　　可以看到sampleFIFO是有名管道。

在C语言中是用mknod()创建有名管道，函数声明是int mknod( char *pathname, mode_t mode, dev_t dev);

例如：

mknod(“/tmp/sampleFIFO”,s_IFIFO|0666,0)

　　这条语句建立了一个名为“/tmp/sampleFIFO”的有名管道，读写权限是0666，第三个参数默认填0

 

3、有名管道的I/O使用

可以用操作文件流fopen()和fclose()来打开一个有名管道，下面是server方的例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/stat.h>
#define FIFO_FILE "sampleFIFO"
int main(void)
{
	FILE *fp;
	char readbuf[80];
	/* Create the FIFO if it does not exist */
	umask(0);
	/*在文件系统中创建有名管道*/
	mknod(FIFO_FILE, S_IFIFO|0666, 0);
	while(1)
	{
		/*打开有名管道*/
		fp = fopen(FIFO_FILE, "r");
		/*从有名管道中读取数据*/
		fgets(readbuf, 80, fp);
		printf("Received string: %s\n", readbuf);
		/*关闭有名管道*/
		fclose(fp);
	}
	return(0);
}

　　由于有名管道自动支持进程阻塞，所有我们可以让这个server在后台运行

#fifoserver &

　　然后运行client程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define FIFO_FILE "sampleFIFO"
int main(int argc, char *argv[])
{
	FILE *fp;
	if ( argc != 2 ) 
	{
		printf("USAGE: fifoclient [string]\n");
		exit(1);
	}
	/*打开有名管道*/
	if((fp = fopen(FIFO_FILE, "w")) == NULL) 
	{
		perror("fopen");
		exit(1);
	}
	/*向有名管道中写入数据*/
	fputs(argv[1], fp);
	/*关闭有名管道*/
	fclose(fp);
	return(0);
}

　　由于有名管道的自动阻塞特性，server打开一个有名管道准备读入时，server会被阻塞以等待其他进程在有名管道写入数据。

 

4、tips

1)有名管道必须要有读和写两个进程端，，如果试图向一个没有读入端进程的有名管道写入数据，则会产生SIGPIPE信号

2)管道操作的独立性，也就意味着这个操作不会因为任务原因中断，Linux系统中，一次独立的读/写操作只能传送4096个字节数据，若超过了上限，需要分多次传输，否则可能会被其他进程的写操作打断，可能把数据插入了该进程写入管道的数据序列中造成数据混乱。这点特别注意