【Linux】——进程间的通信之命名管道

前面博客我们讲述了进程间的一种通讯方式 匿名管道 今天我们来讲一下进程间的另一种通讯方式 命名管道

命名管道

1.什么是命名管道

• 匿名管道是在缓存中开辟的输出和输入文件流的空间，只能用于父子关系的进程之间。因为父子进程的输入和输出文件描述符是一致的。
• 命名管道是一种实际存在的FIFO文件，称作 管道文件，属于一种特殊类型的文件，用于不同进程之间，命名管道进程间打开同一个FIFO文件，进行数据传递。
• 我们可以像普通文件一样操作FIFO文件。
• 不同进程，引用同一个FIFO文件，进行数据传递。

2.创建命名管道

mkfifo函数：创建一个命名管道

int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);

• filename:指定FIFO文件的名称
• mode:指定文件的读写权限
• man 手册查看mkfifo的功能
  
• 我们试着用一下我们的mkfifo命令，可以看到他创建了一个和普通文件不同的文件，文件类型是p，也就是我们说的管道文件。
  
• 接下来我们往管道中写点东西，并且再起一个终端，看看终端2能否从管道中读取刚刚终端1往管道中写的数据
• 显然我们可以看到我们的实验是成功的，终端2成功读取了终端1往FIFO管道中写入的数据，而且进程在往FIFO中写入数据之后，若是无人读取的话就会阻塞，一直等到有进程来读取才会结束，就是我们看到的进程卡住了

3.访问命名管道

打开FIFO文件有四种方式：

open(const char *filename,O_RDONLY);
open(const char *filename,O_RDONLY|O_NONBLOCK);
open(const char *filename,O_WRONLY);
open(const char *filename,O_WRONLY|O_NONBLOCK);

需要注意的是，不能以O_RDWR模式打开FIFO文件，
因为这样一个进程写入的数据会被该进程读取，FIFO一般只用做单向的数据传递。

• open函数的第二个参数，表示是读管道，还是写管道。
• O_NONBLOCK表示FIFO管道的读写是非阻塞的，默认的话，是阻塞的。

那么何为阻塞呢？

• 一个进程写模式打开管道的时候，必须有另一个进程以读模式打开；

• 或读模式的时候，必须有另一个进程写写模式打开，否则该进程open函数阻塞，直到满足以上关系。

• 非阻塞，意味着open函数会立即返回，若没有其他进程以只读方式打开，open返回-1，并且FIFO也不会被打开。

4.匿名管道和命名管道的区别

• 匿名管道有pipe函数创建并打开
• 命名管道用mkfifo创建，由open打开
• FIFO(命名管道)和pipe(匿名管道)之间唯一的区别就是他们在创建和打开的方式不同，一旦创建和打开这些工作完成，他们就具有相同的意义。

接下来举个栗子来看看命名管道的具体使用

用命名管道实现server和client的通信

• 首先我们来写server.c 文件
  
• 再编写client.c文件，其实二者差别不大，为了能节省时间我们直接通过命令cat server.c > client.c将server.c文件中的内容重定向至client.c中，再进行修改即可
  
• 编写Mikefile文件
  
• 最后起两个终端进行测试，一个终端运行server，另一个终端运行client，我们可以发现两个进程之间就实现了通信，这就是命名管道的使用。
  

总结：命名管道其实比起匿名要更好理解一些，除了创建和打开的方式和匿名管道不同，其他使用上都是一样的，命名管道一样有着管道的所有特性。