进程间的通信IPC（无名管道和命名管道）

在这里插入图片描述 进程间的通信IPC介绍
进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。

IPC的方式通常有管道（包括无名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。其中 Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
一、管道
管道，通常指无名管道，是 UNIX 系统IPC最古老的形式。
（1）特点：

它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。

（2）原型：

#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
// 返回值：若成功返回0，失败返回-1

当一个管道建立时，它会创建两个文件描述符：fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开。要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{//int pipe(int pipefd[2]);int fd[2];//两个文件描述符pid_t pid;char *readbuf=NULL;readbuf=(char*)malloc(128);if(pipe(fd)==-1){//创建管道printf("creat pipe fail\n");}pid=fork();if(pid<0){printf("creat child fail\n");}else if(pid>0){sleep(3);printf("this is father\n");close(fd[0]);write(fd[1],"hello from father",strlen("hello from father"));wait(NULL);}else{printf("this is child\n");close(fd[1]);read(fd[0],readbuf,128);printf("read from father is %s\n",readbuf);exit(-1);
}

二、FIFO
FIFO，也称为命名管道，它是一种文件类型。

特点：

FIFO可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同。FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

原型：

#include <sys/stat.h>
// 返回值：成功返回0，出错返回-1
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

其中的 mode 参数与open函数中的 mode 相同。一旦创建了一个 FIFO，就可以用一般的文件I/O函数操作它。pathname是文件名（管道名）。

当 open 一个FIFO时，是否设置非阻塞标志（O_NONBLOCK）的区别：

若没有指定O_NONBLOCK（默认），只读 open 要阻塞到某个其他进程为写而打开此 FIFO。类似的，只写 open 要阻塞到某个其他进程为读而打开它。若指定了O_NONBLOCK，则只读 open 立即返回。而只写 open 将出错返回 -1 如果没有进程已经为读而打开该 FIFO，其errno置ENXIO。

写端代码

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include<errno.h>
#include <fcntl.h>
#include<string.h>
int main()
{//int mkfifo(char*pathname,mode_t mode);int fd;int cnt=0;char*str="message from file";fd=open("./file",O_WRONLY);while(1){write(fd,str,strlen(str));sleep(1);if(cnt==5){break;}}close(fd);printf("write open successful\n");return 0;
}

读端代码

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include<errno.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{//int mkfifo(char*pathname,mode_t mode);int fd;int nread=0;char buf[30]={0};if(mkfifo("./file",0600)==-1&& errno!=EEXIST){printf("mkfifo fail\n");perror("why");}fd=open("./file",O_RDONLY);//fd=open("./file",O_RDONLY|O_NONBLOCK);非堵塞方式打开printf("open successful\n");while(1){nread=read(fd,buf,20);//若没有写端将会堵塞在这里printf("read %d byte from file,context is%s\n",nread,buf);}close(fd);return 0;
}