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【Linux】进程通信之命名管道mkfifo

article 2024/9/25 3:24:51

1.认识命名管道

匿名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

2.在命令行上创建命名管道

基本语法：mkfifo fifoname
在这里插入图片描述
创建完命名管道后，进行简单的通信，如下图：

3.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。

4.命名管道的打开规则

4.1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

4.2如果当前打开操作是为写而打开FIFO时
3. O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
4. O_NONBLOCK enable：立刻返回失败，错误码为ENXIO

5.用命名管道实现server&client通信

先定义公共的同文件，代码块如下：

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#define MY_FIFO "./fifo"

编写server模块，代码如下：

#include "comm.h"
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{
	//该命令用来设置限制新文件权限的掩码。
    umask(0);
	//创建命名管道
    if(mkfifo(MY_FIFO, 0666) < 0){
        perror("mkfifo");
        return 1;
    }

    //命名管道本质就是文件的一种，只需要文件操作即可
    int fd = open(MY_FIFO, O_RDONLY);
    if(fd < 0){
        perror("open");
        return 2;
    }

    //业务逻辑,可以进行对应的读写了
    while(1){
        char buffer[64] = {0};
        sleep(50);
        ssize_t s = read(fd, buffer, sizeof(buffer)-1); //键盘输入的时候，\n也是输入字符的一部分
        if(s > 0){
            //success
            buffer[s] = 0;
            if(strcmp(buffer, "show") == 0){
                if(fork() == 0){
                    execl("/usr/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
                    exit(1);
                }

                waitpid(-1, NULL, 0);
            }
            else if(strcmp(buffer, "run") == 0){
                if(fork() == 0){
                    execl("/usr/bin/sl", "sl", NULL);
                }
                waitpid(-1, NULL, 0);
            }
            else{
                printf("client# %s\n", buffer);
            }
        }
        else if(s == 0){
            //peer close
            printf("client quit ...\n");
            break;
        }
        else{
            //error
            perror("read");
            break;
        }
    }

    close(fd);
    return 0;
}

编写client模块，代码如下：

#include "comm.h" 
#include <string.h>

int main()
{
    //用不用在创建fifo?? 我只要获取即可
    int fd = open(MY_FIFO, O_WRONLY); //不需要O_CREAT
    if(fd < 0){
        perror("open");
        return 1;
    }

    //业务逻辑
    while(1){
        printf("请输入# ");
        fflush(stdout);
        char buffer[64] = {0};
        //先把数据从标准输入拿到我们的client进程内部
        ssize_t s = read(0, buffer, sizeof(buffer)-1);
        if(s > 0){
            buffer[s-1] = 0;
            printf("%s\n", buffer);

            //拿到了数据
            write(fd, buffer, strlen(buffer)); //要不要-1，不需要
        }
    }

    close(fd);
    return 0;
}