管道-有名管道

一、有名管道 

1. 有名管道与匿名管道的不同：

   • 有名管道提供了一个路径名，并以FIFO的文件形式存在于文件系统中。
   • 与匿名管道不同，有名管道可以被不相关的进程使用，只要它们可以访问该路径，就能够通过有名管道进行通信。

2. FIFO的打开和使用方式：

   • 一旦打开了有名管道，可以使用与操作匿名管道和其他文件相同的 I/O 系统调用，如 read()、write() 和 close()。

3. 数据交换顺序和先入先出（FIFO）：

   • 与管道类似，有名管道也有一个写入端和读取端。
   • 从有名管道中读取数据的顺序与写入的顺序是一样的，符合先入先出（FIFO）的原则。

4. FIFO的特点：

   • FIF0在文件系统中作为一个特殊文件存在，但其内容存放在内存中。
   • 当使用有名管道的进程退出后，FIFO文件仍然保存在文件系统中，以便以后使用。

 

 

 

 二、有名管道创建

• 有名管道的路径和名称可以根据实际需求进行设置，但应遵循文件系统的规则。
• 有名管道创建成功后，其他进程可以通过相同的路径和名称打开该有名管道，以进行进程间通信。
• 在实际应用中，需要对返回值进行更详细的错误处理，并根据需要设置更复杂的权限模式。

/*创建fifo文件1. 通过命令 ： mkfifo名字2. 通过函数 ： int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);#include<sys/types.h>#include<sys/stat.h>int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);参数：-pathname: 管道名称的路径-mode: 文件的权限，和open的mode一样返回值：-成功：0-失败：-1，并设置错误号**/
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include <string.h>int main(){int ret =mkfifo("fifo1",0664);if(ret==-1){perror("mkfifo");exit(0);}return 0;
}

 三、案例

        一个用于向有名管道写入数据，另一个用于从有名管道中读取数据。这两个程序共同演示了有名管道的基本用法

 write端：

• 判断文件是否存在，如果不存在则创建有名管道文件。
• 以只写方式打开管道。
• 使用 write 函数向管道中写入数据。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>// 向管道中写数据
/*有名管道的注意事项：1.一个为只读而打开一个管道的进程会阻塞，直到另外一个进程为只写打开管道2.一个为只写而打开一个管道的进程会阻塞，直到另外一个进程为只读打开管道读管道：管道中有数据，read返回实际读到的字节数管道中无数据：管道写端被全部关闭，read返回0，（相当于读到文件末尾）写端没有全部被关闭，read阻塞等待写管道：管道读端被全部关闭，进行异常终止（收到一个SIGPIPE信号）管道读端没有全部关闭：管道已经满了，write会阻塞管道没有满，write将数据写入，并返回实际写入的字节数。
*/
int main() {// 1.判断文件是否存在int ret = access("test", F_OK);if(ret == -1) {printf("管道不存在，创建管道\n");// 2.创建管道文件ret = mkfifo("test", 0664);if(ret == -1) {perror("mkfifo");exit(0);}}// 3.以只写的方式打开管道int fd = open("test", O_WRONLY);if(fd == -1) {perror("open");exit(0);}// 写数据for(int i = 0; i < 100; i++) {char buf[1024];sprintf(buf, "hello, %d\n", i);printf("write data : %s\n", buf);write(fd, buf, strlen(buf));sleep(1);}close(fd);return 0;
}

read端：

• 以只读方式打开管道。
• 使用 read 函数从管道中读取数据。
• 当写端关闭后，read 返回 0，程序检测到写端断开连接并退出。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>// 从管道中读取数据
int main() {// 1.打开管道文件int fd = open("test", O_RDONLY);if(fd == -1) {perror("open");exit(0);}// 读数据while(1) {char buf[1024] = {0};int len = read(fd, buf, sizeof(buf));if(len == 0) {printf("写端断开连接了...\n");break;}printf("recv buf : %s\n", buf);}close(fd);return 0;
}