Linux进程间通信，IPC-FIFO管道-一起编程

一、命名管道（FIFO）

FIFO也被称为命名管道，是一种文件类型。匿名管道（pipe）只能在具有亲缘关系间的进程使用。但是，通过FIFO，不相关的进程也能交换数据。

FIFO（First Input First Output）是一种传统的按序执行方法，对管道及FIFO读总是从起始位置返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾

二、命名管道函数

2.1 mkfifo函数

/*
功能：创建一个FIFO管道文件，用于提供FIFO功能
参数: 
     pathname：文件名或路径名，用于在文件系统中创建一个专用文件
     mode：用于规定FIFO文件权限，与open函数中mode一致。一旦创建了FIFO文件，就可以用一般的文件I/O函数操作它

返回值：成功返回 0，失败返回 -1
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

实际上，当我们调用mkfifo创建一个FIFO命名管道的时候，内核会为这个FIFO（伪）文件创建一个缓存区，当我们对FIFO文件进行open，read，write等文件I/O操作的时候就相当于操作这个缓存区，以此来实现进程间通信。

2.2 open函数

/*
功能：打开或创建文件，在打开或创建文件时可以制定文件的属性及用户的权限等各种参数。
参数：
     pathname：文件名或路径名。文件为当前目录下文件，路径名则为绝对路径名（如：/usr/local/mysql）
     oflages：打开的文件权限
     mode：设置文件访问权限的初始值
返回值：成功返回指向文件的文件描述符，失败返回 -1
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int open(const char *pathname, int flags);
int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);

注：第三个参数是在第二个参数中有O_CREAT时才用作用。若没有，则第三个参数可以忽略。

三、编程示例：

3.1 编程目的：使用FIFO管道，实现两个无亲缘关系进程间的数据通信

3.2 编程思路：FIFO管道是一种半双工的通信方式，在同一时刻只能有一种数据流向，为实现数据双向流通，我们可以创建两条管道。管道0：A进程为读端，B进程为写端；管道1：A进程为写端，B进程为读端。

3.3 代码展示：

创建管道部分代码：

        //创建两个进程，输入0或1分别对应管道读写权限
        if(argc != 2)
        {
                printf("error! please choice one FIFO_FILE\n");
                return 0;
        }

        mode=atoi(argv[1]);
        printf("mode:%d\n",mode);
        
        //在创建管道前先使用access函数确认函数是否存在
        if(access(FIFO_FILE0,F_OK) < 0)
        {
                printf("file not exist");
                mkfifo(FIFO_FILE0,0666);
        }

        if(access(FIFO_FILE1,F_OK) < 0)
        {
                printf("file not exist");
                mkfifo(FIFO_FILE1,0666);
        }
     
        // 进程0：作为管道FIFO_FILE0的读端，FIFO_FILE1的写端
        // 注：这里以只读模式打开命名管道FIFO_FILE0的读端，默认是阻塞模式；如果命名管道的写端不被打开则open()将会一直阻塞，所以另外一个进程必须首先以写模式打开该文件FIFO_FILE0，否则会出现死锁
        if(mode == 0)
        {
                if((read_fd=open(FIFO_FILE0,O_RDONLY)) < 0)
                {
                        printf("open FIFO_FILE0 failure:%s\n",strerror(errno));
                        return 0;
                }
                if((write_fd=open(FIFO_FILE1,O_WRONLY)) < 0)
                {
                        printf("open FIFO_FILE1 failure:%s\n",strerror(errno));
                        return 0;
                }
        }
       
        // 进程1：作为管道FIFO_FILE0的写端，FIFO_FILE1的读端
        // 注：这里以只写模式打开命名管道FIFO_FILE0的写端，默认是阻塞模式；如果命名管道的读端不被打开则open()将会一直阻塞，所以另外一个进程必须首先以读模式打开该文件FIFO_FILE0，否则会出现死锁
        if(mode == 1)
        {
                if((write_fd=open(FIFO_FILE0,O_WRONLY)) < 0)
                {
                        printf("open FIFO_FILE0 failure:%s\n",strerror(errno));
                        return 0;
                }
                if((read_fd=open(FIFO_FILE1,O_RDONLY)) < 0)
                {
                        printf("open FIFO_FILE1 failure:%s\n",strerror(errno));
                        return 0;
                }
        }

        //管道FIFO_FILE0：进程1写入数据，进程0读取数据；
        //管道FIFO_FILE1：进程0写入数据，进程1读取数据；

以上为命名管道FIFO创建部分代码，可使用open函数返回的read_fd、write_fd向管道缓存区读取或写入数据，这里就不给大家演示了。

Linux进程间通信，IPC-FIFO管道