linux学习笔记-读《Linux编程技术详解》(10)-管道与命名管道

当使用管道进行进程的通信时，进程往管道中写入的内容每次都会被添加在管道缓冲区的结束位置。而另一个进程在读取数据的时候，每次都从缓冲区的头部读取数据。

由于管道只能在父子进程或兄弟进程间创建，管道只能用于父子进程或兄弟进程间的通信。非父子进程或兄弟进程间的通信可以使用命名管道或消息队列。

           int pipe(int filedes[2]);

pipe函数将创建一对指向管道inode节点的文件描述符，并将其保存在filedes数组中。filedes[0]用于读取管道中的数据，而filedes[1]用于往管道中写入数据。

在父子进程共享文件描述符的程序中，不关闭不需要的文件描述符，有可能导致在读取数据时无法获得结束位置。

在某些版本的UNIX中，管道是全双工的。在Linux中，管道是工作在半双工模式下的。要实现Linux下的双向通信，必须创建两个管道：一个作为读取数据的管道，一个作为写入数据的管道。

           FILE *popen(const char *command, const char *command, const char *type);

popen函数通过调用pipe函数创建一个单向通信的管道，并调用fork函数创建新的子进程。最后会启动shell，在shell中执行参数command中的命令。参数type用于指定是读取管道中的数据，还是向管道中写入数据。不能在读取管道数据的同时，又向管道写入数据。popen返回的指向FILE的指针必须使用pclose函数关闭，不能使用fclose函数关闭。

           int pclose(FILE *stream);

pclose函数将等待使用管道的结束，然后关闭文件流。

 

为了实现非亲缘关系的进程间的通信，可以使用命名管道。

命名管道，又被称为FIFO（first-in, first-out），作为特殊的设备文件存在于文件系统中。进程可以像访问设备文件一样，使用open或close函数来打开或关闭命名管道。命名管道严格遵循先进先出的原则，写入FIFO的数据将被添加在结尾位置；而读取FIFO中的数据时，会从开始处返回数据。虽然FIFO以文件形式存在，但写入FIFO的数据是由Linux内核传递和存储的。写入FIFO的数据并没有直接写到文件系统中。

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

mkfifo函数用于创建FIFO。参数pathname用于指定创建出的FIFO文件名称。参数mode用于指定创建出的文件权限，最终的权值是由(mode & ~umask)决定的。

当创建完FIFO文件后，可以像访问正常文件一样访问创建出的FIFO文件。如果打开FIFO文件进行数据读取时，没有其它进程向FIFO中写入数据，进程将处于阻塞状态。同样，在写入数据的同时，没有进程从FIFO中读取数据，进程也会处于阻塞状态。