【在Linux世界中追寻伟大的One Piece】命名管道

枫叶丹

发布于 2024-10-01 08:46:59

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发布于 2024-10-01 08:46:59

文章被收录于专栏：C++

1 -> 命名管道

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。

1.1 -> 创建一个命名管道

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

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);

创建命名管道：

int main(int argc, char *argv[]) { mkfifo("p2", 0644); return 0; }

1.2 -> 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。

1.3 -> 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：立刻返回成功。
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。

1.4 -> 例子

1. 用命名管道实现文件拷贝：

读取文件，写入命名管道：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) \
 do \
 { \
 perror(m); \
 exit(EXIT_FAILURE); \
 } while(0)

int main(int argc, char* argv[]) 
{
	mkfifo("tp", 0644); 
	int infd; 
	infd = open("abc", O_RDONLY); 
	if (infd == -1)
		ERR_EXIT("open");

	int outfd;
	outfd = open("tp", O_WRONLY);
	if (outfd == -1) 
		ERR_EXIT("open");

	char buf[1024];
	int n;
	while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
	{
		write(outfd, buf, n);
	}

	close(infd);
	close(outfd);

	return 0;
}

读取管道，写入目标文件：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

#define ERR_EXIT(m) \
 do \
 { \
 perror(m); \
 exit(EXIT_FAILURE); \
 } while(0)

int main(int argc, char* argv[]) 
{
	int outfd; 
	outfd = open("abc.bak", O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); 
	if (outfd == -1) 
		ERR_EXIT("open");

	int infd;
	infd = open("tp", O_RDONLY);
	if (outfd == -1)
		ERR_EXIT("open");

	char buf[1024];
	int n;
	while ((n = read(infd, buf, 1024)) > 0)
	{
		write(outfd, buf, n);
	}

	close(infd);
	close(outfd);

	unlink("tp");

	return 0;
}

2. 用命名管道实现server&client通信

# ll
total 12
-rw-r--r--. 1 root root 46 Sep 18 22:37 clientPipe.c
-rw-r--r--. 1 root root 164 Sep 18 22:37 Makefile
-rw-r--r--. 1 root root 46 Sep 18 22:38 serverPipe.c
# cat Makefile
.PHONY:all
all:clientPipe serverPipe
clientPipe:clientPipe.c
 gcc -o $@ $^
serverPipe:serverPipe.c
 gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
 rm -f clientPipe serverPipe

severPipe.c

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

#define ERR_EXIT(m) \
do{\
 perror(m);\
 exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)

int main()
{
	umask(0);
	if (mkfifo("mypipe", 0644) < 0) 
	{
		ERR_EXIT("mkfifo");
	}

	int rfd = open("mypipe", O_RDONLY);
	if (rfd < 0) 
	{
		ERR_EXIT("open");
	}

	char buf[1024];
	while (1) 
	{
		buf[0] = 0;

		printf("Please wait...\n");

		ssize_t s = read(rfd, buf, sizeof(buf) - 1);
		if (s > 0) 
		{
			buf[s - 1] = 0;
			printf("client say# %s\n", buf);
		}
		else if (s == 0) 
		{
			printf("client quit, exit now!\n");

			exit(EXIT_SUCCESS);
		}
		else 
		{
			ERR_EXIT("read");
		}
	}

	close(rfd);

	return 0;
}

clientPipe.c

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

#define ERR_EXIT(m) \
do{\
 perror(m);\
 exit(EXIT_FAILURE);\
}while(0)

int main()
{
	int wfd = open("mypipe", O_WRONLY);
	if (wfd < 0) 
	{
		ERR_EXIT("open");
	}

	char buf[1024];
	while (1) 
	{
		buf[0] = 0;
		printf("Please Enter# ");
		fflush(stdout);

		ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf) - 1);
		if (s > 0) 
		{
			buf[s] = 0;
			write(wfd, buf, strlen(buf));
		}
		else if (s <= 0) 
		{
			ERR_EXIT("read");
		}
	}

	close(wfd);

	return 0;
}

感谢各位大佬支持！！！

互三啦！！！

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2024-09-29，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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