管道和FIFO

管道和FIFO

1. 管道（无名管道）

pipe函数

管道由pipe函数创建，提供一个单向半双工数据流，它没有名字，只能在父子进程间使用。

#include 

//成功返回0，失败返回-1
int pipe(int fd[2]);

pipe通过参数fd[2]返回两个文件描述符：fd[0]用于读，fd[1]用于写，管道的典型的用法如下：

• 父进程创建一个管道，然后调用fork创建子进程
• 父进程关闭fd[0]，即父进程只负责写
• 子进程关闭fd[1]，即子进程只负责读

这样，就实现了一个从父进程——>子进程的单向数据通道，如下图所示。

当然，上述用法还可以再进一步，父进程fork前再创建一个管道，按相同的方法实现一个从子进程——>父进程的单向数据通道。
两个管道结合，就实现了父子进程之间的双向数据通道，如下图所示。

popen函数

作为一个关于管道的例子，标准IO库提供了popen函数，它创建一个管道并启动另外一个进程，该进程要么通过该管道从标准输入读，要么通过该管道向标准输出写。

#include 

//成功返回文件指针，失败返回NULL
FILE *popen(const char *command, const char *type);

//成功返回shell终止状态，失败返回-1
int pclose(FILE *fp);

其中command必须是一个shell命令行，由popen返回的FILE指针fp，要么用于输入，要么用于输出，取决于type的值：

• 如果type为"r"，那么调用进程通过fp可以获取popen的输出
• 如果type为"w"，那么调用进程通过fp可以向popen写，写入的内容作为popen的输入

pclose关闭由popen创建的标准IO流。

2.FIFO（有名管道）

FIFO也是一个单向半双工数据流，但每个FIFO都有一个路径名与之关联，因此可以用于无亲缘关系的进程之间，FIFO也称为有名管道。

• mkfifo用于创建一个FIFO，该函数内部隐含指定 O_CREAT | O_EXCL
• 打开一个已存在的FIFO，应该使用open，且只能以只读或只写方式打开

#include 
#include 

//成功返回0，失败返回-1
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

pathname是用于标识FIFO的路径名，mode含义与可设的值同Posix IPC创建函数，即6个S_IRXXX常值，具体细节在Posix信号量一文中有讲过。