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嵌入式学习——进程间通信方式（1）——有名管道和匿名管道

article 2024/9/27 7:22:18

一、基本概念

我们要知道管道为什么叫做管道，管道就好比我们生活中的水管，水总是从一端流向另一端，你总不能从水龙头往里灌水吧，它只能出水。管道也是类似的，数据从管子的一端传入，在另一端进行数据的读取。

什么是管道？当数据从一个进程流到另一个进程时，他们连接就是通过管道(pipe)来实现的，

这也就是它的工作模式是半双工通信。

二、匿名管道

基本的使用流程：

1）创建管道文件

int pipe(int pipefd[2]);

0索引代表读端，1索引代表写端

2）进行读/写管道文件

read(int pipefd[0]);
write(int pipefd[1]);

3）关闭管道文件

close(int pipefd[2]);

特点：

1）只能用于具有亲缘关系的进程之间进行通信。

2）不会在文件系统中体现出一个文件，只存在于内存中。

3）它是半双工的通信模式（具有固定的读端和写端，如果要互相传送数据，需要构建两个管道）

注意：管道文件创建不能在共享文件夹下

举例：父进程往管道文件写数据，子进程读取父进程写入管道文件的数据

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>                                                                                                                                                                                       
int main()
{
        int pipefd[2] = {0};
        int ret = pipe(pipefd);
        if(ret == -1) 
        {
            perror("pipe failed");
            return -1; 
        }
        //创建子进程
        pid_t pid = fork();
        if(pid == 0)
        {
            //从管道读取数据
            char buff[20] = {0};
            read(pipefd[0],buff,20);
            printf("从管道读取的数据是:%s\n",buff);
            exit(0);
        }else if(pid > 0)
        {
            //往管道写入数据
            char buff[20] = "Hello,myson";
            write(pipefd[1],buff,sizeof(buff));
        }else
        {
            printf("create pid failed");
        }
        close(pipefd[0]);
        close(pipefd[1]);
        wait(NULL);
        return 0;
}

三、有名管道

基本的使用流程：

1）创建管道文件

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
第一个是创建管道文件的路径及其名称
第二个是管道文件的权限

2）打开管道文件

int open(const char *pathname, int flags);

3）读/写管道文件

read(); / write();

4）关闭管道文件

close();

5）销毁管道文件

int unlink(const char *pathname);

特点：

1）可以在不同的进程中相互进行通信，不需要具有亲缘关系的进程，也可以在具有亲缘关系的进程中使用。

2）会在文件系统中体现出一个文件，即管道文件（注意：管道文件在Windows不存在，所以不能在共享文件夹中创建管道文件）。

3）管道文件仅仅是文件系统中的标示，并不在磁盘上占据空间。在使用时，在内存上开辟空间，作为两个进程数据交互的通道。

举例：两个不同进程进行管道通信，一个进程发送数据，另一个进程接收数据

发送的进程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
                                                                                                                                                                                                            
int main()
{
        int ret = mkfifo("./pipe",0644);
        if(ret == -1) 
        {
            perror("create pipe failed");
            return -1; 
        }
        int fd = open("./pipe",O_WRONLY);
        if(fd == -1) 
        {
            perror("open pipe failed");
            return -1; 
        }

        char buff[20] = "Hello,myfriend!";
        write(fd,buff,sizeof(buff));

        close(fd);


        return 0;
}

接收的进程：

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

int main()
{
        int fd = open("./pipe",O_RDONLY);
        if(fd == -1) 
        {
            perror("open pipe failed");
            return -1; 
        }

        char buff[20] = {0};
        read(fd,buff,sizeof(buff));

        printf("收到的信息是：%s\n",buff);

        close(fd);                                                                                                                                                                                          

        unlink("./pipe");

        return 0;
}