程序間通訊筆記（2）管道和FIFO

管道（pipe）：侷限在於沒有名字，只能用於親緣關係的程序使用。

fifo：稱為有名管道（named pipe）

跟套接字程式設計的套路類似，客戶-伺服器回射程式：

這裡客戶從標準輸入（stdin）讀入乙個路徑名，並把它寫入ipc通道。伺服器開啟檔案，讀出其中內容，並寫入ipc通道作為對客戶的響應；客戶將伺服器回射來的內容列印即寫到標準輸出（stdout）。

#include 
int pipe(int fd[2]);

pipe函式建立管道，並提供單向的資料流（不是全雙工哦，如果需要雙向資料流則需要建立兩個管道），該函式返回兩個檔案描述符：fd[0]和fd[1]。前者用來讀，後者用來寫。

管道的典型應用是用於父子程序的通訊，父程序建立乙個管道後呼叫fork派生出自己的副本，接著父程序關閉管道的讀出端，子程序關閉寫入端。這樣父子程序間就有了乙個單向的資料流，如下示意：

另外，在shell中使用「|」作為管道命令符，例如：

cat /etc/issue | grep ubuntu

在兩個程序之間建立了乙個管道，通過管道，前乙個程序的標準輸出傳遞給下乙個程序作為標準輸入。

下面實現乙個經典的管道示例，父程序和子程序之間完成通訊，在主程式中建立兩個管道，用於雙向通訊。父程序為客戶，子程序為伺服器，第乙個管道用於客戶向伺服器傳送路徑名，第二個管道用於伺服器向客戶傳送該檔案內容：

通過建立兩個管道實現全雙工的通訊：父程序從標準輸入讀入檔案的路徑名並寫入管道，子程序從管道中讀出檔名並開啟檔案，讀出檔案中的內容寫入管道，父程序從管道中接收檔案中的內容並寫入到標準輸出。

為了方便學習，也是把書中的**解包裹。。。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
void server(int ,int);
void client(int ,int);
const
int maxline = 1024;
int main(int argc,char ** argv)
//父程序
close(pipe1[0]);//關閉讀
close(pipe2[1]);//關閉寫
client(pipe2[0],pipe1[1]);
wait(null);
return0;}
void client(int readfd,int writefd)
len=strlen(buff);
if(buff[len-1]=='\n')
len--;
//路徑名寫入管道
if(write(writefd,buff,len)<0)
//接收檔案中資料，寫入到標準輸出
while((n=read(readfd,buff,maxline))>0)
write(stdout_fileno,buff,n);//stdout_fileno 1 // stdout_fileno=fileno(stdout);
}void server(int readfd,int writefd)
buff[n]='\0';
fd=open(buff,o_rdonly);
if(fd < 0)
//open error 錯誤資訊返回
else
close(fd);}}

fifo類似於管道，它是乙個單向資料流，不同的是，fifo有乙個路徑名與之關聯，從而允許無親緣關係的程序訪問同乙個fifo，fifo也被稱為有名管道（named pipe），使用mkfifo函式可以建立。

#include 
#include 
int mkfifo(const
char * pathname,mode_t mode);
//成功返回0 出錯返回-1

不僅僅是函式，我們可以在shell下使用mkfifo建立有名管道。

例如：

***@***: mkfifo mypipe ***@***: echo helloworld > mypipe

在另一終端：

***@***: read line < mypipe ***@***: echo $line

使用fifo讓兩個無親緣關係的程序進行通訊，由於每個fifo有乙個路徑名與之關聯，因此建立fifo後，需要使用i/o函式開啟讀或者開啟寫。

note：fifo不能開啟來既讀又寫，因為它是半雙工的。也就是說o_rdwr這種開啟模式將是未定義的

在使用mkfifo函式的時候，需要注意一些問題：

1.mkfifo是隱含o_creat | o_excl也就是說，該函式要麼建立乙個fifo（成功），要麼返回乙個eexist錯誤（失敗，該fifo已經存在），對於後者來說，它並不妨礙我們繼續使用這個已經存在fifo進行通訊。

2.關於建立的fifo（所關聯的那個檔案），需要說明讀寫許可權，書中給了乙個預設許可權：允許使用者讀寫、組內成員和其他使用者讀，使用掩碼的方式包括起來就是：s_irusr | s_iwusr | s_irgrp | s_iroth

下面就可以實現乙個簡單的生產者消費者了，簡單起見，就只建立乙個fifo完成半雙工的通訊了。

生產者

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(int argc,char** argv)
fd = open(pathname,o_wronly, 0);
write(fd,buff,strlen(buff));
return
0;}

消費者

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main(int argc,char** argv)
fd = open(pathname,o_rdonly, 0);
while( (n = read(fd,readbuff,sizeof(readbuff)))>0 )
return
0;}

1.《unp卷2》

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