Linux进程间的通信-有名管道FIFO

管道的通信只能存在于具有亲缘关系的进程之间，比如fork出来的子进程与父进程之间的通信可以通过管道(pipe)来实现。那么非亲缘进程之间怎么来通信呢？这次我们来看一看有名管道(FIFO)。

FIFO的出现克服了非亲缘进程的通信，只要可以访问路径就可以通信，并且FIFO采用了先进先出的原则工作，第一个写入的数据将首先被读出。

• 创建

  //只有创建设备文件才使用mknod()函数
  int mknod(const char *path, mode_t mod, dev_t dev);
  //除设备文件之外的有名管道的创建
  int mkfifo(const char *path, mode_t mod);
  

  NO.	参数	含义
  1	path	创建有名管道的全路径名
  2	mod	创建有名管道的模式
  3	dev	创建设备文件的类型

  例如：mod参数为S_FIFO | 0666表示创建一个有名管道并且权限为0666

• 使用

  FIFO的使用也是用open打开。使用open创建的有名管道的进程可能会被阻塞。

  打开方式
  O_RDWR	不会被阻塞
  O_RDONLY	阻塞，直到有写方式打开管道
  O_WRONLY	阻塞，直到有读方式打开管道

• 示例

  //此进程运行后一直被阻塞，直到有读方式打开有名管道FIFO
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <unistd.h>
  
  #define fifo_name "fifo"
  #define buf_size 1024
  
  int main(void){
    int fd;
    char buf[buf_size] = "hello, wfifo!.";
  
    umask(0);
  
    if(mkfifo(fifo_name, S_IFIFO | 0666) == -1){
        printf("mkfifo error.\n");
        exit(1);
    }
  
    if(fd = open(fifo_name, O_WRONLY) == -1){
        printf("open error.\n");
        exit(1);
    }
    write(fd, buf, strlen(buf)+1);
  
    close(fd);
    exit(0);
  }
  

  //读取FIFO中的数据
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <unistd.h>
  #include <string.h>
  #define fifo_name "fifo"
  #define buf_size 1024
  
  int main(void){
    int fd;
    char buf[buf_size];
    
    umask(0);
    
    fd = open(fifo_name, O_RDONLY);
    read(fd, buf, buf_size);
    printf("read contect: %s\n", buf);
  
    close(fd);
  
    exit(0);
  }
  

• 应用

  使用两个有名管道，实现对于进程之间的通信。

  sever.c

  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <string.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <errno.h>
  #include <unistd.h>
  
  #define RD_FIFO "readfifo"
  #define WR_FIFO "writefifo"
  #define buf_size 1024
  
  int main(void){
    int wfd,rfd;
    char buf[buf_size];
    int len;
  
    umask(0);
    if(mkfifo(WR_FIFO, S_IFIFO | 0666) == -1){
        printf("can't create fifo %s because %s.\n", WR_FIFO, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    umask(0);
    wfd = open(WR_FIFO, O_WRONLY);
    if(wfd == -1){  
        printf("open fifo %s error because %s.\n", WR_FIFO, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    while ((rfd = open(RD_FIFO, O_RDONLY)) == -1){sleep(1);}
    while (1){
        printf("Server: ");
        fgets(buf, buf_size, stdin);
        buf[strlen(buf)-1] = '\0';
        if(strncmp (buf, "quit", 4) == 0){
            close(wfd);
            unlink(WR_FIFO);
            close(rfd);
            exit(0);
        }
        write(wfd, buf, strlen(buf));
  
        len = read(rfd, buf, buf_size);
        if(len > 0){
            buf[len] = '\0';
            printf("Client: %s\n", buf);
        }
    }
  }
  

  client.c

  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <fcntl.h>
  #include <string.h>
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/stat.h>
  #include <errno.h>
  #include <unistd.h>
  
  #define RD_FIFO "writefifo"
  #define WR_FIFO "readfifo"
  #define buf_size 1024
  
  int main(void){
    int wfd,rfd;
    char buf[buf_size];
    int len;
  
    umask(0);
    if(mkfifo(WR_FIFO, S_IFIFO | 0666)){
        printf("can't create fifo %s because %s.\n", WR_FIFO, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    
    while ((rfd = open(RD_FIFO, O_RDONLY)) == -1){sleep(1);}
  
    wfd = open(WR_FIFO, O_WRONLY);
    if(wfd == -1){  
        printf("open fifo %s error because %s.\n", WR_FIFO, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    /*while ((rfd = open(RD_FIFO, O_RDONLY)) == -1){sleep(1);}*/
    while (1){
        len = read(rfd, buf, buf_size);
  
        if(len > 0){
            buf[len] = '\0';
            printf("Server: %s\n", buf);
        }
        printf("Client: ");
        fgets(buf, buf_size, stdin);
        buf[strlen(buf)-1] = 0;
        if(strncmp (buf, "quit", 4) == 0){
            
            close(wfd);
            unlink(WR_FIFO);
            close(rfd);
            exit(0);
  
        }
        write(wfd, buf, buf_size);
    }
  }