linux进程间通信：匿名管道&&命名管道
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了linux进程间通信：匿名管道&&命名管道相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
linux进程间通信：匿名管道&&命名管道
什么是管道
管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。
我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”
1.匿名管道
#include <unistd.h>
功能:创建一无名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
参数：fd：文件描述符数组,其中fd[0]表示读端, fd[1]表示写端
返回值:成功返回0，失败返回错误代码
(1)匿名管道的代码实现以及分析：
管道的四个重要结论
1.当实际读取时，如果读取条件不满足，读取端会阻塞。（管道为空）
2.当实际写入时，如果写入条件不满足，写入端会阻塞。（管道已写满）
3.如果写端不写且关闭文件描述符，读端会读到文件结尾。
4.如果读端关闭，写端进程可能会被系统直接杀掉。
在这段代码中，写端（子进程）每隔一秒写入一次，读端（父进程）便读取一次，实现一个简单的匿名管道，并以此来分析上述四个结论。
a.当实际读取时，如果读取条件不满足，读取端会阻塞。（管道为空）
写端每隔一秒写入一次,读端不断读取，读取条件不满足时，读取端会阻塞。在运行截图中，每读取一次便会空一行，便是读端阻塞的结果
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
//当实际读取时，如果读取条件不满足，读取端会阻塞（管道为空）
//当实际写入时，如果写入条件不满足，写入端会阻塞（管道已写满）
//如果写端不写且占用文件描述符，读端不会阻塞
//如果读端关闭，写端进程可能会被系统直接杀掉
int main()
//文件描述符数组,pipefd[0]为读，pipefd[1]为写
int pipefd[2]=0;
pipe(pipefd);
//创建进程
pid_t id=fork();
if(id==0)
//child,write
//防止读写同时进行，关闭读区
close(pipefd[0]);
const char *msg="I am child!\\n";
int count=0;
while(1)
//write函数，返回值为：数组下标，字符串，字符串长度
write(pipefd[1],msg,strlen(msg));
//写端每隔一秒写入一次
sleep(1);
printf("child:%d\\n",count++);
else
//father,read
close(pipefd[1]);
char buffer[64];
while(1)
//关闭写区
close(pipefd[1]);
//read函数，返回值：数组下标(从哪读)，字符数组（读到哪），常量（读多少）
ssize_t s=read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
if(s>0)
//以‘0’结尾
buffer[s]=0;
//父进程读取子进程所写的消息
printf("father get message:%s\\n",buffer);
//sleep(1);
return 0;
b.当实际写入时，如果写入条件不满足，写入端会阻塞。（管道已写满）
在这段代码中，写端不断写入，读端每隔一秒读取一次，写入条件不满足时，写端阻塞。
if(id==0)
//child,write
//防止读写同时进行，关闭读区
close(pipefd[0]);
const char *msg="I am child!\\n";
int count=0;
while(1)
//write函数，返回值为：数组下标，字符串，字符串长度
write(pipefd[1],msg,strlen(msg));
//写端每隔一秒写入一次
//sleep(1);
printf("child:%d\\n",count++);
else
//father,read
close(pipefd[1]);
char buffer[64];
while(1)
//关闭写区
close(pipefd[1]);
//read函数，返回值：数组下标(从哪读)，字符数组（读到哪），常量（读多少）
ssize_t s=read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
if(s>0)
//以‘0’结尾
buffer[s]=0;
//父进程读取子进程所写的消息
printf("father get message:%s\\n",buffer);
//每隔一秒读取一次
sleep(1);
在上述两个实例中，子进程与父进程一个慢时另一个也慢，一个快时另一个也快，叫做进程间同步。
c.如果写端不写且关闭文件描述符，读端会读到文件结尾。
在这段代码中，写端写入五次后，关闭写端，读端仍然不断读取，最终读到文件结尾。
if(id==0)
//child,write
//防止读写同时进行，关闭读区
close(pipefd[0]);
const char *msg="I am child!\\n";
int count=0;
while(1)
//write函数，返回值为：数组下标，字符串，字符串长度
write(pipefd[1],msg,strlen(msg));
//写端每隔一秒写入一次
//sleep(1);
printf("child:%d\\n",count++);
if(count==5)
//count为5时，关闭写端
close(pipefd[1]);
break;
exit(2);
else
//father,read
close(pipefd[1]);
char buffer[64];
while(1)
//关闭写区
close(pipefd[1]);
//read函数，返回值：数组下标(从哪读)，字符数组（读到哪），常量（读多少）
ssize_t s=read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
if(s>0)
//以‘0’结尾
buffer[s]=0;
//父进程读取子进程所写的消息
printf("father get message:%s\\n",buffer);
//每隔一秒读取一次
sleep(1);
printf("father exit return :%d",s);
d.如果读端关闭，写端进程可能会被系统直接杀掉。
这段代码中，读端读取三秒后关闭，写端（子进程）变成僵尸进程，被系统杀掉
if(id==0)
//child,write
//防止读写同时进行，关闭读区
close(pipefd[0]);
const char *msg="I am child!\\n";
int count=0;
while(1)
//write函数，返回值为：数组下标，字符串，字符串长度
write(pipefd[1],msg,strlen(msg));
//写端每隔一秒写入一次
//sleep(1);
printf("child:%d\\n",count++);
if(count==5)
//count为5时，关闭写端
close(pipefd[1]);
break;
exit(2);
else
//father,read
close(pipefd[1]);
char buffer[64];
while(1)
//关闭写区
close(pipefd[1]);
int count=0;
//read函数，返回值：数组下标(从哪读)，字符数组（读到哪），常量（读多少）
ssize_t s=read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
if(s>0)
//以‘0’结尾
buffer[s]=0;
//父进程读取子进程所写的消息
printf("father get message:%s\\n",buffer);
//每隔一秒读取一次
sleep(1);
if(count++==3)
close(pipefd[0]);
（2）管道的特点
1.只能用于具有共同祖先的进程（具有亲缘关系的进程）之间进行通信；通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用fork，此后父、子进程之间就可应用该管道。
2.管道提供流式服务。
3.一般而言，进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程。
4.一般而言，内核会对管道操作进行同步与互斥。
5.管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道。
2.命名管道
1.匿名管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先（具有亲缘关系）的进程间通信。
2.如果我们想在不相关的进程之间交换数据，可以使用FIFO文件来做这项工作，它经常被称为命名管道。
3.命名管道是一种特殊类型的文件
（1)匿名管道与命名管道的关系
1.匿名管道由pipe函数创建并打开。
2.命名管道由mkfifo函数创建，打开用open。
3.FIFO（命名管道）与pipe（匿名管道）之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同，一但这些工作完成之后，它们具有相同的语义。
（2）简单命名管道的创建
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
int main()
//创建一个命名管道，名为fifoTest，如果失败打印mkfifo faild！
if(-1==mkfifo("./fifoTest",2333))
perror("mkfifo faild!\\n");
return 1;
（3）命名管道中实现简单的通信
创建两个不相关的进程：server.c和client.c，在client中输入字符串,在server中读取。
//server.c
#include<stdio.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#define FIFO_FILE "./fifo"
int main()
umask(0);
if(-1==mkfifo(FIFO_FILE,0666))
perror("mkfifo faild!\\n");
return -1;
//打开命名管道“./fifo”
int fd=open("FIFO_FILE",O_RDONLY);
char buf[100];
if(fd>=0)
while(1)
//buf从client进程读取字符串
ssize_t s=read(fd,buf,sizeof(buf)-1);
//读取成功则打印字符串
if(s>0)
buf[s]=0;
printf("client#%s",buf);
else if(s==0)
printf("client quit,me too!\\n");
break;
//读取失败打印read faild!
else
perror("read faild!\\n");
break;
return 0;
//client.c
int main()
//打开命名管道
int fd=open(FIFO_FILE,O_WRONLY);
if(fd<0)
perror("open error!\\n");
return 1;
else
while(1)
printf("please enter message#");
fflush(stdout);
char buf[100];
ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
//'\\0'结尾
buf[s]=0;
write(fd,buf,s);
return 0;
运行结果：
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