Linux进程间的通信方法之管道
目录
1.进程间通信的方法
2.管道的分类
3.有名管道
3.1常用命令
3.2 有名管道来演示进程间通信
4 无名管道
5 管道的特点
6 管道的实现
1.进程间通信(IPC)的方法
（1）管道
（2）信号量
（3）共享内存
（4）消息队列
（5）套接字
2.管道的分类
有名管道和无名管道
区别：有名管道在任意两个进程之间通信，无名管道在父子进程之间通信。
3.有名管道
有名管道也称为命名管道
3.1常用命令
- 创建有名管道使用命令：mkfifo
- 打开管道：open();
- 关闭管道：close();
- 读数据：read();
- 写入数据：write();
3.2 有名管道来演示进程间通信
思考1：如果进程a要从键盘获取数据传递给另一个进程b，用已具备的知识思考
使用文件即可
问题：1很慢 2.读数据时不知道a什么时候会写入。
管道创建之后，它会在内存上分配一块空间，所以，管道的大小永远为0（大小指在磁盘上占据的空间）
例：管道一个是读打开，一个是写打开。
代码如下：
//a.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd=open("fifo",O_WRONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd=%d\n",fd);
write(fd,"hello",5);
close(fd);
}
//b.c
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd=open("fifo",O_RDONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd=%d\n",fd);
char buff[128]={0};
read(fd,buff,127);
printf("read:%s\n",buff);
close(fd);
exit(0);
} 思考：a循环写入（从键盘写入），b循环读取，如何实现？
代码如下：
//a.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd=open("fifo",O_WRONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd=%d\n",fd);
while(1)
{
printf("input:\n");
char buff[128]={0};
fgets(buff,128,stdin);
if(strncmp(buff,"end",3)==0)
{
break;
}
write(fd,buff,strlen(buff));
}
close(fd);
}
//b.c
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd=open("fifo",O_RDONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd=%d\n",fd);
while(1)
{
char buff[128]={0};
if(read(fd,buff,127)==0)//管道写端关闭，读read返回值为0
{
break;
}
printf("read:%s\n",buff);
}
close(fd);
exit(0);
}
4 无名管道
父子进程间通信
1.创建无名管道的命令：pipe
int pipe(int pipefd[2]);//提示数组里面有两个成员，有没有2其实没有实际含义，以下两种书写方式也可：
int pipe(int pipefd[]);
int pipe(int* pipefd);
调用pipe系统调用之后，返回两个文件描述符，fd[0]为读端，fd[1]为写端；
代码：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd[2];
assert(pipe(fd)!=-1);
//fd[0] 读端 fd[1]写端
pid_t pid=fork();
assert(pid!=-1);
if(pid==0)
{
close(fd[1]);//关闭写端,因为fork之后有两对读写端，不关闭的话，read的返回
值不为0
char buff[128]={0};//开始读数据
read(fd[0],buff,127);
printf("child read:%s\n",buff);
close(fd[0]);//关闭读端
}
else//在父端进行写操作，关闭读端
{
close(fd[0]);
write(fd[1],"hello",5);
close(fd[1]);
}
exit(0);
}
5 管道的特点
（1）管道必须读，写进程同时open,否则会阻塞；
（2）如果管道没有数据，那么read会阻塞；
（3）管道的写端关闭，读read返回值为0；
（4）管道打开的时候只有只读和只写两种方式，读写方式打开是未定义的。
（5）无论有名还是无名，写入管道的数据都在内存中（管道的大小永远为0，面试的重点）
（6）管道是一种半双工通信方式（通信方式有单工，半双工，全双工）
（7）有名管道和无名管道的区别：有名管道可以在任意进程间使用，无名管道主要在父子进程间通信。
（8）管道的写端关闭，写会产生异常（发送SIGPIPE），SIGPIPE为读端关闭的描述符，写端写入时产生，该信号会终止程序（向无读进程的管道写数据）
6 管道的实现
管道的结构是一个循环队列，从头指针端写入数据（头指针指向待写入的位置），从尾指针端读。
如果管道是空的,读操作会阻塞;如果管道是满的,写操作会阻塞。