1.有名管道

管道的分类:有名管道和无名管道
有名管道也成为命名管道.
区别:有名管道在任意两个进程之间通信,无名管道在父子进程之间通信.
1.创建有名管道使用命令:mkfifo
2.打开管道:open();
关闭管道:close();
读数据:read();
写入数据:write();
2.有名管道来演示进程间通信:
思考:如果进程a要从键盘获取数据传递给另一个进程b,用已具备的知识思考如何完成?
使用文件即可.
问题:1很慢.2.读数据时不知道a什么时候会写入.
管道创建之后,它会在内存上分配一块空间.所以,管道的大小永远为0;
管道一个是读打开,一个是写打开.
代码如下:

//a.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>int main()
{int fd=open("fifo",O_WRONLY);assert(fd!=-1);printf("fd=%d\n",fd);write(fd,"hello",5); close(fd);
}//b.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>int main()
{int fd=open("./fifo",O_RDONLY);assert(fd!=-1);printf("fd=%d\n",fd);   char buff[128]={0};read(fd,buff,127);printf("read:%s\n",buff);close(fd);exit(0);
}

思考1:管道的特点
(1)管道必须读,写进程同时open,否则会阻塞;
(2)如果管道没有数据,那么read会阻塞;
(3)管道的写端关闭,读read返回值为0;
(4)管道打开的时候只有只读和只写两种方式,读写方式打开是未定义的.

思考:2.a循环写入(从键盘写入),b循环读取?
代码如下:

//a.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>int main()
{int fd=open("fifo",O_WRONLY);assert(fd!=-1);printf("fd=%d\n",fd);while(1){   printf("input:\n");char buff[128]={0};fgets(buff,128,stdin);if(strncmp(buff,"end",3)==0){break;}write(fd,buff,strlen(buff));}   close(fd);
}//b.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>int main()
{int fd=open("./fifo",O_RDONLY);assert(fd!=-1);printf("fd=%d\n",fd);while(1){   char buff[128]={0};if(read(fd,buff,127)==0){break;}printf("read:%s\n",buff);}   close(fd);exit(0);
}

2.无名管道

无名管道:父子进程间通信
创建无名管道的命令:pipe
int pipe(int pipefd[2]);
调用pipe系统调用之后,返回两个文件描述符,fd[0]为读端,fd[1]为写端;

代码如下:
 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>int main()
{int fd[2];assert(pipe(fd)!=-1);//fd[0]  fd[1] pid_t pid=fork();assert(pid!=-1);if(pid==0){close(fd[1]);char buff[128]={0};read(fd[0],buff,127);printf("child read:%s\n",buff);close(fd[0]);}else{close(fd[0]);write(fd[1],"hello",5);close(fd[1]);}exit(0);
}

管道的特点
(1)管道必须读,写进程同时open,否则会阻塞;
(2)如果管道没有数据,那么read会阻塞;
(3)管道的写端关闭,读read返回值为0;
(4)管道打开的时候只有只读和只写两种方式,读写方式打开是未定义的.
(5)无论有名还是无名,写入管道的数据都在内存中(管道的大小永远为0)
(6)管道是一种半双工通信方式(通信方式有单工,半双工,全双工)
(7)有名管道和无名管道的区别:有名管道可以在任意进程间使用,无名管道主要在父子进程间通信.
(8)管道的读端关闭,写会产生异常(发送信号SIGPIPE,注意,参考课件信号那里一句话:
读端关闭的描述符，写端写入时产生，该信号会终止程序(向无读进程的管道写数据))
//验证如下:

#include <signal.h>
void fun(int sig)
{printf("sig=%d\n",sig);
}int main()
{signal(SIGPIPE,fun);...
}

3.管道的实现

循环队列
如果管道是空的,读操作会阻塞;如果管道是满的,写操作会阻塞;