Linux程序間通訊管道通訊

1. 管道簡介

管道是linux中程序間通訊的一種方式，它把乙個程式的輸出直接連線到另乙個程式的輸入。管道主要包括兩種：無名管道和有名管道

無名管道

有名管道

linux中管道通訊的一種原始方法

對無名管道的一種改進

只能用於具有親緣關係的程序之間通訊

可以使互不相關的兩個程序實現彼此通訊

單工的通訊模式，有固定的讀端和寫端

開啟管道時可指定讀寫方式

可使用read()/write()，不屬於檔案系統只存在於記憶體中

通過檔案io操作，內容存放在記憶體中

無名管道和有名管道

2. 無名管道

2.1 無名管道建立與關閉

無名管道時基於檔案描述符的通訊方式。當乙個管道建立時，它會建立兩個檔案描述符： fd[0] 和 fd[1]，其中fd[0]固定用於讀管道，fd[1]固定用於寫管道。從而構成了乙個單向的資料通道。

建立管道可以通過 pipe()來實現

/*****pipe()函式*****/
函式原型：int
pipe
(int fd)
傳 入 值：fd[
]是包含兩個元素的陣列，存放管道對應的檔案描述符
返 回 值：成功返回0；失敗返回-
1

管道關閉時只需用 close() 函式將兩個檔案描述符關閉即可

2.2 無名管道讀寫

用pipe()函式建立的管道兩端處於乙個程序中。由於管道主要是用於不同程序間的通訊，通常先是建立乙個管道，再呼叫 fork() 函式建立乙個子程序，該子程序會繼承父程序的管道。這時父子程序管道的檔案描述符對應關係如下左圖所示。

由於無名管道時單工的工作模式，即程序要麼只能讀管道，要麼只能寫管道。因此只能使用其中乙個（例如可約定父程序讀管道，子程序寫管道）。這樣就應該把不使用的讀端或寫端的檔案描述符關閉。如下右圖所示，父程序的寫端和子程序的讀端關閉，建立了一條「子程序寫入父程序讀取」的管道。

管道讀寫注意點

例項程式

/*****pipe.c*****/
#include
#include
#include
#include
#include
#define max_data_len 256
intmain()
if((pid =
fork()
)==0)
else
if(pid >0)
}

編譯並執行後，結果如下

linux@linux-virtual-machine: ~/andy/proc$ . /pipe parent wrote 17 bytes: 'pipe test program' 17 bytes read from the pipe is 'pipe test program'

3. 有名管道

3.1 有名管道的建立

有名管道（fifo）可以使用 mkfifo() 函式來建立，該函式類似於檔案中的 open() 操作，可以指定管道的路徑和訪問許可權。管道建立成功後，就可以使用 open()、read() 和 write() 這些函式了。與普通檔案一樣，對於為讀而開啟的管道可以在 open() 中設定 o_rdonly,對於為寫而開啟的管道可在 open() 中設定 o_wronly

/*****mkfifo()函式*****/ 函式原型：int mkfifo (const char *filename, mode_t mode) 傳入值：filename 要建立的管道名 mode 管道的訪問許可權返回值：成功返回0；失敗返回-

1

fifo出錯資訊

含義eaccess

引數filename所指定的目錄路徑無可執行的許可權

eexist

引數filename所指定的檔案已存在

enametoolong

引數filename的路徑名稱太長

enoent

引數filename包含的檔案不存在

enospc

檔案系統的剩餘空間不足

enotdir

引數filename路徑中的目錄存在但卻非真正的目錄

erofs

引數filename指定的檔案存在於唯讀檔案系統內

例項程式

/*****fifo_write.c*****/
#include
#include
#include
#include
#include
#define myfifo "/tmp/myfifo" 
//有名管道檔名
intmain
(int argc,
char
*ar**)
if((fd =
open
(myfifo,o_wronly)
)<0)
if((nwrite =
write
(fd,ar**[1]
,strlen
(ar**[1]
+1))
)>0)
//向管道寫入字串
printf
("write '%s' to fifo\n"
,ar**[1]
);close
(fd)
;return0;
}/*****fifo_read.c*****/
/*標頭檔案和巨集定義同fifo_write.c*/
intmain()
if((fd =
open
(myfifo,o_rdonly)
)<0)
while(1
)close
(fd)
;return
0}

把以上兩個程式分別在兩個終端執行。先啟動讀管道程式，讀程序在建立管道後就開始迴圈地從管道裡讀出內容。如果當前管道中沒有資料，則一直阻塞到寫管道程序向管道寫入資料。在執行了寫管道程式後，讀程序能夠從管道讀出使用者的輸入內容，程式執行結果如下

終端一如下

linux@linux-virtual-machine: ~/andy/proc$ . /fifo_read read 'fifo' from fifo read 'test' from fifo

終端二如下

linux@linux-virtual-machine: ~/andy/proc$ . /fifo_write fifo write 'fifo' to fifo linux@linux-virtual-machine: ~/andy/proc$ . /fifo_write test write 'test' to fifo

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