命名管道

简介

之前我们所介绍的是匿名管道，它独有的特点适用于具有血缘关系的进程之间实现进程间通信

命名管道则允许两个毫不相干的进程实现进程间通信。
创建命名管道用mkfifo()

概念

管道的一个不足之处是没有名字，因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，在命名管道（named pipe或FIFO）提出后，该限制得到了克服。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储于文件系统中。命名管道是一个设备文件，因此，即使进程与创建FIFO的进程不存在亲缘关系，只要可以访问该路径，就能够通过FIFO相互通信。值得注意的是，FIFO(ﬁrst input ﬁrst output)总是按照先进先出的原则操作，第一个被写入的数据将首先从管道中读出。

命名管道的创建与读写

Linux下有两种形式创建命名管道。一是在Shell下交互地建立一个命名管道，二是在程序中使用系统函数建里命名管道。Shell形式下可使用mknod或mkﬁfo命令，下面命令使用
mknod创建一个命名管道：
mknod namedpipe

创建命名管道的系统函数有两个：mknod和mkﬁfo。两个函数均定义在头文件sys/stat.h，
函数原型如下：

#include 
    
      #include 
     
       int mknod(const char *path,mode_t mod,dev_t dev); int mkﬁfo(const char *path,mode_t mode);

函数mknod参数中path为创建的命名管道的全路径名：mod为创建的命名管道的模式，指明其存取权限；dev为设备值，该值取决于文件创建的种类，它只在创建设备文件时才会找到。这两个函数调用成功都返回0，失败都返回－1。下面使用mknod函数创建了几个命名管道：

umask(0); if (mknod("/tmp/ﬁfo",S_IFIFO | 0666) == -1) { perror("mkﬁfo error"); exit(1); } //函数mkﬁfo前两个参数的含义和mknod相同。下面是使用mkﬁfo的示例代码： umask(0); if (mkﬁfo("/tmp/ﬁfo",S_IFIFO|0666) == -1) { perror("mkﬁfo error!"); exit(1); }

“S_IFIFO|0666”指明创建一个命名管道且存取权限为0666，即创建者、与创建者同组的用户、其他用户对该命名管道的访问权限都是可读可写（这里要注意umask对生成的管道文件权限响）。

命名管道创建后就可以使用了，命名管道和管道的使用方法基本是相同的。只是使用命名管道时，必须先调用open()将其打开。因为命名管道是一个存在于硬盘上的文件，而管道是存在于内存中的特殊文件。

需要注意的是，调用open()打开命名管道的进程可能会被阻塞。但如果同时以读写方（O_RDWR）打开，则一定不会导致阻塞；如果以只读方式（O_RDONLY）打开，则调用open()函数的进程将会被阻塞直到有写方打开管道；同样以写方式（O_WRONLY）打开也会阻塞直到有读⽅式打开管道。

实现

我们现在创建两个没有血缘关系的进程，一个server用来读，一个client用来写。实现代码如下：
server.c

#include 
    
      #include 
     
       #include 
      
        #include 
       
         #include 
        
          #include 
         
           int main() { umask(0); if (mkfifo("./mypipe", 0666 | S_IFIFO) < 0){ perror("mkfifo"); return 1; } int fd = open("./mypipe", O_RDONLY); if (fd < 0){ perror("open"); return 2; } char buf[1024]; while (1){ ssize_t s = read(fd, buf, sizeof(buf)-1); if (s > 0){ buf[s-1] = 0; //cut down '\n' and add '0' to end of buf printf("client say : %s\n", buf); } else if(s == 0){ break; } } return 0; }

client.c

#include 
    
      #include 
     
       #include 
      
        #include 
       
         #include 
        
          #include 
         
           int main() { int fd = open("./mypipe", O_WRONLY); if (fd < 0){ perror("open"); return 1; } char buf[1024]; while (1){ printf("please enter :" ); fflush(stdout); ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf)-1); if (s > 0){ buf[s] = 0; write(fd, buf, strlen(buf)); } } return 0; }