进程间的通信---管道

                 进程间的通信-FIFO 

  一、前言

         管道分为有名管道和无名管道。

无名管道只能用于有亲系关系的进程间通信，即只能在父进程与子进程或兄弟进程间通信。有名管道可以用于任何进程间通信。管道有半双工，即在某一时刻只能有一个进程向管道里读或写。

管道是Unix系统IPC中最古老的的形式，管道有下面两种局限性：

1）   历史上它们是半双工的（即数据只能在一个方向上流动）；

2）   它们只能在具有公共祖先的进程之间使用，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用 用fork()，此后，父子进行之间就可应用该管道。

 

二、无名管道

         调用fork后，要做什么取决于我们想要在的数据流的方向。对于从父进程到子进程的管道，父进程关闭管道的读端fd[0]，子进程则关闭写端fd[1]。

 

 

1、  pipe函数

管道的创建。

#include

int pipe(int filedes[2]);

filedes：参数返回两个文件描述符：filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开，filedes[1]的输出是filedes[0]的输入；

shmflg：IPC_CREAT、IPC_EXCL、

2、  无名管道实例

创建FIFO并fork，在父进程关闭读，子进程关闭写；实现半双工的管道通信。

#include

 

#include

#include

#include

#include

 

int main(void)

{

    int n, fd[2];

    pid_t pid;

    char line[100];

 

   if(pipe(fd)<0)

        printf("[%s:%d]: pipe error! \n",__FUNCTION__,__LINE__);

   if((pid = fork())<0)

         printf("[%s:%d]: fork error! \n",__FUNCTION__,__LINE__);

   else if(pid>0)  //parant

   {

         close(fd[0]);

          write(fd[1],"hello word\n",12);

   }else

    {

        close(fd[1]);

       n = read(fd[0],line,sizeof(line));

       printf("[%s:%d]: FIFO date = %s \n",__FUNCTION__,__LINE__,line);

    }

    exit (0);

}

运行结果为：

# gcc fifo.c -o lcl

# ./lcl

[main:26]: FIFO date = hello word

 

三、有名管道

管道应用的一个重大限制是它没有名字因此，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，有名管道（named pipe或FIFO）提出后，该限制得到了克服。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过FIFO相互通信。遵循先入先出，不支持lseek()定位。

1、  mkfifo函数

             创建FIFO管道。

#include

#include

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

2、  有名管道的打开规则

有名管道比无名管道多一个打开操作：open。FIFO的打开规则。

如果当前打开操作是为读而打开FIFO时，若已经有相应进程为写而打开该FIFO，则当前打开操作将成功返回；否则，可能阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO（当前打开设置了阻塞标志）；或者成功返回。

3、  有名管道的读写规则

从FIFO读数据：设置阻塞标志，当读取数据时，如果当前FIFO中有数据时，而其他进程正在进行读这些数据，或者无数据时，会阻塞当前进程。

读打开的阻塞标志，只对本进程的第一个读操作有作用，其实要执行的读操作将不再阻塞。

四、有名管道实例

 

#include

#include

#include

#include

#define FIFO "/home/lichenglong/study_key/FIFO"

 

int main()

{

         char buffer[80];

         int fd;

        

         unlink(FIFO);

         mkfifo(FIFO,0666);

         if(fork()>0)

         {

                   char s[] = "hello!\n";

                   fd = open(FIFO,O_WRONLY);

                   write(fd,s,sizeof(s));

                   close(fd);

         }else

         {       

                   fd = open(FIFO,O_RDONLY);

                   read(fd,buffer,80);

                   printf("read data: %s",buffer);

                   close(fd);

         }

}

运行结果

# gcc Gfifo.c

# ./a.out

read data: hello!