管道通信机制详解：无名管道 vs 有名管道

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无名管道（匿名管道）

定义

特点

创建与使用

有名管道（FIFO）

定义

特点

创建与使用

总结

在多进程通信中，管道是一种非常基本且实用的机制，它允许进程间进行数据传输。根据是否在文件系统中有名称（即是否持久化存在），管道主要分为两大类：无名管道（匿名管道）和有名管道（FIFO）。下面将详细介绍这两种管道的特点、创建方式以及使用场景。

无名管道（匿名管道）

定义

无名管道是一种简单的进程间通信方式，它是在内存中开辟的一个缓冲区，仅限于具有亲缘关系的进程间使用，即通常是由一个进程通过fork()函数创建其子进程后，两者之间共享的通信通道。无名管道不与文件系统关联，因此得名“无名”。

特点

半双工通信：数据只能单向流动，即在同一时间只能用于读或写，但通过在两个进程中分别创建读端和写端，可以实现双向通信。
临时性：随着创建它的进程的终止而消失，不持久化存在。
亲缘关系限制：仅适用于父子进程或者兄弟进程间的通信。

创建与使用

使用pipe()系统调用创建无名管道：

#include <unistd.h>int pipe(int pipefd[2]);

pipefd[0]为读端，用于读取数据。
pipefd[1]为写端，用于写入数据。

int pipefd[2];
if (pipe(pipefd) == -1) {perror("Pipe creation failed");exit(EXIT_FAILURE);
}

有名管道（FIFO）

定义

有名管道，又称FIFO（First In First Out），是一种特殊类型的文件，存在于文件系统中，任何具有适当权限的进程都可以访问它，从而实现进程间的数据交换。它克服了无名管道的亲缘关系限制，使得不相关的进程也能通过它进行通信。

特点

全系统可见：由于有名管道在文件系统中有对应的命名入口，因此可以在不相关进程间使用。
半双工通信：与无名管道相同，数据也是单向流动，但可通过创建两个FIFO实现双向通信。
持久性：除非显式删除，否则FIFO会一直存在，即使创建它的进程已经终止。

创建与使用

使用mkfifo()系统调用来创建有名管道：

#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>
int main(){printf("%d进程，开始读取明管道文件\n",getpid());int fd = open("./myFifo",O_RDONLY);for(;;){char buf[128] = {};if(read(fd,buf,sizeof(buf)-sizeof(buf[0]))==-1){perror("write");return -1;}if(fd==0){printf("写入端关闭\n");break;}printf("%d进程，读取到数据了%s\n",getpid(),buf);}printf("关闭管道\n");close(fd);unlink("./myFifo");return 0;}

（第二段代码里面有个bug）