Linux管道通信

无名管道和有名管道

先说一下有名管道和无名管道用的函数：

无名管道使用的是 pipe()

有名管道使用的是fifo()

无名管道主要用于有血缘关系的两个进程间通信，是内核使用环形队列机制实现，借助内核缓冲区实现的。有名管道主要用于两个不相干的进程间通信，我认为之所以叫有名管道是因为他们借助mkfifo（）函数创建的伪文件利用内核缓冲区进行通信，因为创建文件可以指定文件名所以操作和使用文件几乎一样。

首先关于无名管道 pipe()函数 需要指定两个文件描述符，通过pipe()函数创建一个管道使其一端读文件一端写文件。而fifo()函数是一个进程写数据，一个进程读数据，两个进程不能结束

1、无名管道

无名管道是作为一个半双工的通信模式，具有固定的读写端。并且他只能在具有亲缘关

系的进程之间通信，实现依赖父子进程文件共享，可以把它看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。

函数原型：int pipe(int fd[2]);该函数由参数fd返回两个文件操作符，fd[0]作为读端，fd[1]作为写端（注意：由于是半双工因此不能同时读写，因此在需要读的进程中要close(fd[1])，而在写进程中close(fd[0])）。单个进程中的管道几乎没有任何用处，通常，调用pipe的进程接着调用fork（创建进程）。

注：

（1）当读一个写端已被关闭的管道是，在所有数据都被读取后，read返回0，以指示达到文件结束处。管道的写端彻底关闭（父子进程的写端都得关闭，否则会有进程处于未关闭状态，还在等待写），读端返回一个0，父子进程都得关闭。

（2）如果写一个读端已被关闭的管道，则产生信号SIGPIPE。如果忽略该信号或者捕捉该信号并从处理程序返回，则write返回-1，errno设置为EPIPE。

（3）示例代码见附录1。

2、有名管道

有名管道也叫命名管道，在文件系统目录中存在一个管道文件。管道文件仅仅是文件系统中的标示，并不在磁盘上占据空间。在使用时，在内存上开辟空间，作为两个进程数据交互的通道。

管道文件的创建：

1. 在shell中使用mkfifo 命令

mkfifo filename

2. mkfifo 函数 (在代码中使用其创建管道文件)

函数原型：int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);

使用方式：

1. 使用open函数打开管道文件

如果一个进程以只读(只写)打开，那么这个进程会被阻塞到open，直到另一个进程以只写(只读)或者读写打开。

2. 使用read函数读取内容

read读取普通文件，read不会阻塞。而read读取管道文件，read会阻塞运行，直到管道中有数据或者所有的写端关闭。

3. 使用write函数发送内容，使用close函数关闭打开的文件。

总结：

（1）两个进程运行时，写端彻底关闭，则读端read返回0，也会关闭。

（2）如果管道的读端关闭，继续写入数据会发生异常，写端收到未捕获的信号SIGPIPE会关闭写端。当然也可以修改默认的信号响应方式，比如增加信号处理函数。

（3）写端写入数据以后，读端不从里面读取内容：数据保持在管道中存在一段时间。管道文件的大小是0。

（4）管道通讯发送的数据若没有指定进程接收，任何一个进程只要打开的是同一个管道文件，都有可能读到数据。

（5）read读取管道中的数据，只要读过的数据就会被清空 。

附录一：
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(void)
{
    int fd[2];
    int ret = pipe(fd);
    if (ret == -1)
    {
        perror("pipe error!");
        exit(-1);
    }
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
    {
        perror("fork error!");
        exit(-1);
    }
    else if (pid == 0)//子进程读数据
    {
        close(fd[1]);
        char buf[1024];
        ret = read(fd[0], buf, sizeof(buf));
        if (ret == 0) printf("------\n");
        write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
    }
    else
    {
        close(fd[0]);// 父进程写数据
        char* str = "Hello pipe\n";
       write(fd[1], str, strlen(str));
        sleep(2);
    }
}