Linux 之管道通信

管道通信使用先入先出的原则进行读写，且不能是lseek函数定位读写位置。

（1）无名管道，无名管道是一种特殊类型的文件，完全由操作系统管理和维护，因为其存储位置只有亲缘关系的进程知道，所以只能用于亲缘关系的进程之间通信，而且，其内核资源会在两个通信进程退出后自动释放，无名管道创建函数为：

//from /usr/include/unistd.h
int pipe(int fd[2]);

函数pipe（）返回两个文件描述符，其中fd[0]用来完成读操作，fd[1]完成写操作，默认阻塞方式。
以阻塞方式读管道时：
（1）有读进程，无写进程：

1. 管道内无数据时，立即返回
2. 管道内数据不足，读出所有数据
3. 管道内数据充足，读出期望数据

（2）有读进程，有写进程：

• 管道内无数据时，读进程阻塞
• 管道内数据不足，读出所有数据
• 管道内数据充足，读出期望数据

以阻塞方式写管道时：
（1）有写进程，无读进程：

• 写进程将收到SIGPIPE信号，wirte函数返回-1

（2）有写进程，有读进程，且管道内有写空间：

• 写入成功

另外可以使用fcntl（）函数使用O_NDELAY或O_NONBLOCK属性，设置管道为非阻塞模式。

（2）有名管道
有名管道可以通过mknod 命令创建，也可以使用函数mkfifo（）创建，可以使用在系统中任意两个进程之间进行通信，且创建的管道文件存储在硬盘上，不会随着进程结束而消失。mknod使用如下：

root@wangmumu-virtual-machine:/home/wangmumu/桌面/shares/FIFO# mknod fifo p
root@wangmumu-virtual-machine:/home/wangmumu/桌面/shares/FIFO# ls -l
总用量 24
prw-r--r-- 1 root   root       0  8月 26 00:30 fifo
-rwxr--r-- 1 nobody nogroup  872  8月 25 23:57 fifo_read.c
-rwxr--r-- 1 nobody nogroup  884  8月 25 23:52 fifo_write.c
-rwxr-xr-x 1 root   root    7613  8月 25 23:57 read
-rwxr-xr-x 1 root   root    7651  8月 25 23:52 write

可以看出已经创建了管道文件fifo。

函数声明如下：

// from /usr/include/sys/stat.h
int mkfifo(char* path,mode_t mode);

函数的第一个参数为有名管道文件，函数调用时，必须不存在，执行成功返回0，失败返回-1。
（1）当进程以写或读的方式打开管道文件，必须有另一个进程以相对应的读或写方式也打开该文件，否则该进程将阻塞在open（）位置。
（2）若两个进程都已打开，但中途某进程退出，则：

1. 读进程退出，返回SIGPIPE信号
2. 写进程退出，读进程将不再阻塞，直接返回 0

以下为有名管道代码实现，写进程不断获取终端输入，并写到有名管道上，读进程阻塞读取管道中数据，并将数据打印出来：
写进程代码实现：

#include 
#include 
#include  
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define FIFO_NAME "fifo"
int main()
{
    int fd = 0;
    int ret = 0;
    char buffer[1024] = {0};

    if(access(FIFO_NAME,F_OK) == -1)
    {
        ret = mkfifo(FIFO_NAME,0755);
        if(ret != 0)
        {
            printf("mkfifo err!\n");
            return -1;
        }
    }

    printf("mkfifo success,open O_WRONLY!\n");

    fd = open(FIFO_NAME,O_WRONLY);
    if(fd < 0)
    {
        printf("open FIFO_NAME fail!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        while(1)
        {
            gets(buffer);
            //strcpy(buffer,"hello nihao\n");
            ret = write(fd,buffer,strlen(buffer));
            if(-1 == ret )
            {
                printf("write buffer fail!\n");
                return -1;
            }
            memset(buffer,0,sizeof(buffer));
            sleep(1);
        }

    }

    close(fd);
    return 0;
}

读进程代码实现：

#include 
#include 
#include  
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define FIFO_NAME "fifo"
int main()
{
    int fd = 0;
    int ret = 0;
    char buffer[1024] = {0};

    unlink(FIFO_NAME);
    ret = mkfifo(FIFO_NAME,0755);
    if(ret != 0)
    {
        printf("mkfifo err!\n");
        return -1;
    }


    printf("mkfifo success,open O_RDONLY!\n");

    fd = open(FIFO_NAME,O_RDONLY);
    printf("zusissiiii\n");
    if(fd < 0)
    {
        printf("open FIFO_NAME fail!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        while(1)
        {
            ret = read(fd,buffer,sizeof(buffer));
            if(-1 == ret )
            {
                printf("write buffer fail!\n");
                return -1;
            }
            printf("FIFO read buffer:%s\n",buffer);
            memset(buffer,0,sizeof(buffer));
            sleep(1);
        }

    }

    close(fd);
    return 0;
}