Linux——进程通信(三)命名管道

前言

我们在之前学习了匿名管道与匿名管道的应用——进程池,但是匿名管道的通信,需要有血缘关系的进程(通过fork创建的进程们),如果我想让两个毫不相干的进程进行通信,可以采样命名管道的方式(有名字,通过名字可以找到,不需要继承的方式)。

一、命名管道的原理与指令

命名管道指令创建很简单,输入指令 mkfifo + 文件名,就可以创建一个命名管道。命名管道需要被创建在磁盘上,他是有自己的路径的,因为路径是具有唯一性的,所以我们可以使用路径+文件名的方式,来让不同进程看到同一份资源

那么两个没有血缘关系的进程,就可以通过命名管道的唯一性找到他,并借此通信。原理是跟匿名管道没什么区别,匿名管道是继承下来文件,命名管道是自己打开的文件

如下,就实现了命名管道的通信,echo进程与cat进程实现了通信。

同时,在我们管道通信的过程中,fifo管道的大小一直都是0,并不会写入到文件中,这是管道的特性决定了,因为根本没必要将数据拷贝到磁盘中,在缓冲区中就可以了,你写入就写在缓冲区中,你读取也在缓冲区中读取,这是内存级别的。

二、命名管道的代码

创建命名管道,首先需要mkfifo函数,第一个参数为创建命名管道的路径与文件名,第二个参数mode为创建的权限。创建成功返回0,失败返回-1,错误码也被设置。

代码思路:现在我们需要两个进程,不再是fork出来的,因此需要写一个服务端创建管道,并打开文件,读取客户端消息,还需要一个客户端打开服务端创建的管道文件,往里面写入消息。

具体代码调用接口就好。因为是复用的文件相关函数,因此代码实现没什么难度。

server.cc

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cerrno>
#include <cstdlib>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>using namespace std;#define FILENAME "fifo"int main()
{//创建命名管道int n = mkfifo(FILENAME,0666); if(n<0){cerr<<"错误码:"<<errno<<",错误原因:"<<strerror(errno)<<endl;return 1;}//打开文件int fd = open(FILENAME,O_RDONLY);if(fd < 0){cerr<<"错误码:"<<errno<<",错误原因:"<<strerror(errno)<<endl;return 2;}//读取信息char buff[1024];while(true){ssize_t rn = read(fd,buff,sizeof(buff)-1);if(rn > 0){buff[rn] = '\0';cout<<"客户端说:"<<buff<<endl;}} }

client.cc 

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cerrno>
#include <cstdlib>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>using namespace std;
#define FILENAME "fifo"
int main()
{//打开文件int fd = open(FILENAME,O_WRONLY);if(fd<0){cerr<<"错误码:"<<errno<<",错误原因:"<<strerror(errno)<<endl;return 1;}//写入消息string message;while(true){getline(cin,message);ssize_t wn = write(fd,message.c_str(),message.size());if(wn<0){cerr<<"错误码:"<<errno<<",错误原因:"<<strerror(errno)<<endl;break;}}close(fd);return 0;
}   

Makefile,由于我们需要两个进程共同协作,因此采样依赖的方式,先依赖上要形成的可执行文件,这样我们就可以一次生成两个可执行程序了。

.PHONY:all
all:server clientserver:server.ccg++ -o $@ $^ -std=c++11client:client.ccg++ -o $@ $^ -std=c++11.PHONY:clean
clean:rm -f server client

执行这两个可执行程序,成功进行进程通信。

 

 

 

 

 

 

 

 

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