有名管道（FIFO）实现无亲缘关系的客户服务器

 FIFO（也称为有名管道）是first in first out的意思，也就是队列的特点。有名管道也是一个单向的数据流，但它与管道又有写区别。有名管道是有名字的，每一个FIFO对应于一个路径名，正因为这一点，有名管道可以允许非亲缘关系的进程访问同一个FIFO。另外，有名管道存在于磁盘当中，而管道存在于内存当中，通信结束后，有名管道的文件本身仍热存在，但是管道已经释放了。有名管道与文件也是有区别的，文件的话，当读取其中的内容之后，信息依然存在，但是有名管道中，通信结束之后，信息就会丢失。

    有名管道的使用是得首先通过mkfifo()函数创建一个fifo，然后通过open()、write()、read()等函数进行操作，当最后使用完时，可以调用unlink()函数对fifo文件进行删除。

    下面先看一个有名管道的简单应用程序：

 /*fifo.c*/
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

 #define FIFO_NAME "fifo_test"
 #define MAX 80

 int main()
 {
     pid_t pid;
     int fd;
     char buf[MAX]={0};

     unlink(FIFO_NAME);               //为了防止FIFO_NAME文件存在
     mkfifo(FIFO_NAME, 0744);         //创建fifo
     pid = fork();
     if(pid == 0) {
         fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY);
         while(read(fd, buf, MAX) != 0) {
             printf("read from fifo:%s\n", buf);
         }
         close(fd);
     } else if(pid > 0) {
         fd = open(FIFO_NAME, O_WRONLY);
         while(fgets(buf, MAX, stdin) != NULL) {
             buf[strlen(buf)-1] = 0; //deal with enter key
             write(fd, buf, MAX);
         }
         close(fd);
         wait(NULL);                 //等待子进程退出
         unlink(FIFO_NAME);
     } else {
         perror("fork error");
         exit(1);
     }

     return 0;
 }

    这个程序的一次执行结果如下：

 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer]121$ ./a.out
 sun                            //从键盘输入
 read from fifo:sun
 ls                             //从键盘输入
 read from fifo:ls
 open                           //从键盘输入
 read from fifo:open
 lovelinux                      //从键盘输入
 read from fifo:lovelinux       //显示完毕之后，键入ctrol+D结束
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer]122$

    程序说明：这个程序中，创建了一个进程，父进程以写的方式打开fifo，循环从键盘接收输入的字符串，之后去掉“\n”，将键盘接收到的字符串写入fifo中。对于子进程，以只读的方式打开fifo文件，之后从中读取写入的字符数据。这里应当注意一下：fifo写入的时候是写到fifo的末尾，读取的时候是从fifo的开始进行读取，而且fifo进行读写操作的时候，只有读端和写端同时都打开的时候才能进行相应的操作，否则，读取端和写入端都会陷入等待状态，并且有可能发生死锁状态，这点切记。

    下面，进入我们的正题——通过有名管道实现无亲缘关系的客户与服务器模型。

    下面的这个程序也是比较简单，不过不用急，我们慢慢对代码进行修改，由简单变复杂。这个程序主要是实现没有亲缘关系的两个进程进行通信，其中的client进程向fifo中循环写入数据，而在另外一个终端中运行的server进程，循环从fifo中读取数据并且显示出来。

 /*fifo_server.c*/
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

 #define FIFO_NAME "fifo_test"
 #define MAX 1024

 int main()
 {
     int fd;
     char buf[MAX]={0};

     fd = open(FIFO_NAME, O_RDONLY);
     while(read(fd, buf, MAX) != 0) {
         printf("read from client:%s\n", buf);
     }

     return 0;
 }

 /*fifo_client.c*/
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

 #define FIFO_NAME "fifo_test"
 #define MAX 1024

 int main()
 {
     int fd;
     char buf[MAX]={0};

     unlink(FIFO_NAME);
     mkfifo(FIFO_NAME, 0744);
     fd = open(FIFO_NAME, O_WRONLY);
     while(fgets(buf, MAX, stdin) != NULL) {
         buf[strlen(buf)-1] = 0; //是为了去掉回车符
         write(fd, buf, MAX);
     }
     unlink(FIFO_NAME);
     printf("connect over,exit successfully!\n");
     return 0;
 }

    编译这两个程序：

 O_O[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw]11$ gcc fifo_server.c -o server
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw]12$ gcc fifo_client.c -o client

    在一个终端执行：

 
          ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw]13$ ./client
 sun                    //输入的数据
 open                   //输入的数据
 connect over,exit successfully!
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw]14$

    在另外一个终端执行：

 
          ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw]2$ ./server
 read from client:sun
 read from client:open

    这个简单的例子是半双工通信。为了实现全双工通信，我们需要两个fifo。程序代码如下：

 /*fifo_client.c*/
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

 #define FIFO_NAME1 "fifo_test1"
 #define FIFO_NAME2 "fifo_test2"
 #define MAX 1024

 int main()
 {
     int fd1, fd2;
     char buf[MAX]={0};

     unlink(FIFO_NAME1);
     unlink(FIFO_NAME2);
     mkfifo(FIFO_NAME1, 0744);
     mkfifo(FIFO_NAME2, 0744);
     fd1 = open(FIFO_NAME1, O_WRONLY);
     fd2 = open(FIFO_NAME2, O_RDONLY);
     while(fgets(buf, MAX, stdin) != NULL) {
         buf[strlen(buf)-1] = 0; //是为了去掉回车符
         write(fd1, buf, MAX);
         read(fd2, buf, MAX);
         printf("client read from server:%s\n", buf);
     }
     unlink(FIFO_NAME1);
     unlink(FIFO_NAME2);
     printf("connect over,exit successfully!\n");
     return 0;
 }

 /*fifo_server.c*/
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>

 #define FIFO_NAME1 "fifo_test1"
 #define FIFO_NAME2 "fifo_test2"
 #define MAX 1024

 int main()
 {
     int fd1, fd2;
     char buf[MAX]={0};

     fd1 = open(FIFO_NAME1, O_RDONLY);
     fd2 = open(FIFO_NAME2, O_WRONLY);
     while(read(fd1, buf, MAX) != 0) {
         printf("read from client:%s\n", buf);
         fgets(buf, MAX, stdin);
         buf[strlen(buf)-1] = 0;
         write(fd2, buf, MAX);
     }

     return 0;
 }

    编译并运行这个全双工通信的例子：

    编译链接：

 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]96$ gcc fifo_client.c -o client
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]97$ gcc fifo_server.c -o server

    执行客户端（client）：

 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]98$ ./client
 hello world                    //从键盘输入
 client read from server:hello who are you?
 I am sunny.                    //从键盘输入
 client read from server:Oh
 bye                            //从键盘输入
 client read from server:bye
 connect over,exit successfully!
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]99$

    执行服务器端（server）：

 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]5$ ./server
 read from client:hello world
 hello who are you?            //从键盘输入
 read from client:I am sunny.
 Oh                            //从键盘输入
 read from client:bye
 bye                           //从键盘输入ctrol+d
 ^_^[sunny@sunny-laptop ~/summer/fifo_rw1]6$

    程序说明：这两个程序先执行client之后，再启动server（否则会发生一些问题，大家可以试验一下）。之后现在client端输入数据，转到server端发现从中读取了数据，紧接着在server端输入，就这样循环着

这篇文章出自ChinaUnix一博主，原文地址如下：

http://blog.chinaunix.net/uid-22566367-id-1695917.html