【在Linux世界中追寻伟大的One Piece】命名管道

目录

1 -> 命名管道

1.1 -> 创建一个命名管道

1.2 -> 匿名管道与命名管道的区别

1.3 -> 命名管道的打开规则

1.4 -> 例子

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1 -> 命名管道

• 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。
• 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。
• 命名管道是一种特殊类型的文件。

1.1 -> 创建一个命名管道

命名管道可以从命令行上创建，命令行方法是使用下面这个命令：

$ mkfifo filename

命名管道也可以从程序里创建，相关函数有：

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

创建命名管道：

int main(int argc, char *argv[])

{

        mkfifo("p2", 0644);

        return 0;

}

1.2 -> 匿名管道与命名管道的区别

• 匿名管道由pipe函数创建并打开。
• 命名管道由mkfifo函数创建，打开用open。
• 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。

1.3 -> 命名管道的打开规则

• 如果当前打开操作是为读而打开FIFO时：
  • O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO。
  • O_NONBLOCK enable：立刻返回成功。
• 如果当前打开操作是为写而打开FIFO时。
  • O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO。
  • O_NONBLOCK enable：立刻返回失败，错误码为ENXIO。

1.4 -> 例子

1. 用命名管道实现文件拷贝：

读取文件，写入命名管道： 

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char* argv[]) 
{mkfifo("tp", 0644); int infd; infd = open("abc", O_RDONLY); if (infd == -1)ERR_EXIT("open");int outfd;outfd = open("tp", O_WRONLY);if (outfd == -1) ERR_EXIT("open");char buf[1024];int n;while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0){write(outfd, buf, n);}close(infd);close(outfd);return 0;
}

读取管道，写入目标文件：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char* argv[]) 
{int outfd; outfd = open("abc.bak", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); if (outfd == -1) ERR_EXIT("open");int infd;infd = open("tp", O_RDONLY);if (outfd == -1)ERR_EXIT("open");char buf[1024];int n;while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0){write(outfd, buf, n);}close(infd);close(outfd);unlink("tp");return 0;
}

2. 用命名管道实现server&client通信

# ll
total 12
-rw-r--r--. 1 root root 46 Sep 18 22:37 clientPipe.c
-rw-r--r--. 1 root root 164 Sep 18 22:37 Makefile
-rw-r--r--. 1 root root 46 Sep 18 22:38 serverPipe.c
# cat Makefile
.PHONY:all
all:clientPipe serverPipe
clientPipe:clientPipe.cgcc -o $@ $^
serverPipe:serverPipe.cgcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:rm -f clientPipe serverPipe

severPipe.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>#define ERR_EXIT(m) \
do{\perror(m);\exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)int main()
{umask(0);if (mkfifo("mypipe", 0644) < 0) {ERR_EXIT("mkfifo");}int rfd = open("mypipe", O_RDONLY);if (rfd < 0) {ERR_EXIT("open");}char buf[1024];while (1) {buf[0] = 0;printf("Please wait...\n");ssize_t s = read(rfd, buf, sizeof(buf) - 1);if (s > 0) {buf[s - 1] = 0;printf("client say# %s\n", buf);}else if (s == 0) {printf("client quit, exit now!\n");exit(EXIT_SUCCESS);}else {ERR_EXIT("read");}}close(rfd);return 0;
}

clientPipe.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \
do{\perror(m);\exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)int main()
{int wfd = open("mypipe", O_WRONLY);if (wfd < 0) {ERR_EXIT("open");}char buf[1024];while (1) {buf[0] = 0;printf("Please Enter# ");fflush(stdout);ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf) - 1);if (s > 0) {buf[s] = 0;write(wfd, buf, strlen(buf));}else if (s <= 0) {ERR_EXIT("read");}}close(wfd);return 0;
}

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