linux——进程间通信——命名管道-Toy模板网

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📃<2>知识讲解：Linux——进程间通信——命名管道
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💬<4>前言：命名管道是一种特殊的文件存放在文件系统中，而不是像管道那样存放在内核中。命名管道可以用于任何两个进程间的通信，而不限于同源的两个进程。当进程对命名管道的使用结束后，命名管道依然存在于文件系统中，除非对其进行删除操作，否则该命名管道不会自行消失。

一.命名管道特点：

二.创建一个命名管道

1.命令行创建

2.程序创建

三.匿名管道与命名管道的区别

四.命名管道的打开规则

五.用命名管道实现server&client通信

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一.命名管道特点：

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(first in first out)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。

二.创建一个命名管道

1.命令行创建

命名管道可以从命令行上创建，命令行方法是使用下面这个命令：

mkfifo filename

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2.程序创建

命名管道也可以从程序里创建，相关函数有：

int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);

测试代码：

#include <cstring>
#include <cerrno>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

using namespace std;

const char *namepipe = "./namepipe";

mode_t mode = 0664;
int main()
{

    // 1.创建命名管道namepipe,
    // namepipe 匿名管道的路径和名字，mode时命令管道的创建权限
    // 成功返回0，出错返回1。错误码被设置
    int ret = mkfifo(namepipe, mode);
    if (ret == -1)
    {
        cerr << errno << ":" << strerror(errno) << endl;
    }
    return 0;
}

测试结果：

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三.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。

四.命名管道的打开规则

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：立刻返回失败，错误码为ENXIO

如果当前打开操作是为写而打开FIFO时：

O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
O_NONBLOCK enable：立刻返回失败，错误码为ENXIO

五.用命名管道实现server&client通信

代码：

Comm.hpp

#include <string.h>
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;

const char *namepipe = "./namepipe";

mode_t mode = 0666;

server.cc

#include "Comm.hpp"

int main()
{

    // 1.创建命名管道namepipe，
    // server，client，只需要一端创建管道即可
    int ret = mkfifo(namepipe, mode);
    if (ret == -1)
    {
        cerr << errno << ":" << strerror(errno) << endl;
    }

    // 2.打开管道
    // server给client发消息，server以写的方式打开
    int pipefd = open(namepipe, O_WRONLY);
    if (pipefd == -1)
    {
        cerr << errno << ":" << strerror(errno) << endl;
    }

    // 3.开始通信
    while (1)
    {
        int quit = 0;
        char buff[1024] = {0};
        char *str = fgets(buff, sizeof(1024), stdin);
        // 如果写入的字符串是"quit",将quit制1，用于退出
        if (strcmp(str, "quit") == 0)
        {
            quit = 1;
        }
        // 向指定的文件描述符写入即可
        size_t n = write(pipefd, buff, strlen(str));
        if (quit)
        {
            break;
        }
    }

    return 0;
}

client.cc

#include "Comm.hpp"

int main()
{
    // 1.打开管道
    int pipefd = open(namepipe, O_RDONLY);

    // 2.开始通信，接受信息
    while (1)
    {
        int quit = 0;
        char buff[1024] = {0};
        size_t n = read(pipefd, buff, sizeof(buff));
        if (n == 0)
            continue;
        buff[n] = 0;
        printf("%s", buff);
        fflush(stdout);
        if (strcmp(buff, "quit") == 0)
        {
            break;
        }
    }

    return 0;
}

makefile：

all:client server
client:client.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++11

server:server.cc
	g++ -o $@ $^ -std=c++11

.PHONY:clean
clean:
	rm -rf client server namepipe

测试结果：

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