Linux基礎——管道

管道創建主要是兩種：無名管道和有名管道（命名管道）

無名管道（pipe函數）

• 需要的頭文件：#include <unistd.h>

• 函數： int pipe(int pipefd[2]);

• 主要創建無名管道的方式：

int pipefd[2];	//名字隨意
if(pide(pipefd)<0)
{
	//創建失敗就報錯
	perror("pipe");
	exit(1);
}

• 返回值：成功爲0，失敗爲-1
• 無名管道的受限範圍：無名管道是用於血緣進程（父子進程）之間的通信，如果兩個進程不是血緣進程，那麼無法進行通信
• 無名管道原理：這種管道建立之後，他們會在進程中佔用兩個文件符的位置，一個專門來讀，一個專門來寫，如下的左圖。具有方向性要麼是父寫子讀，關閉父讀子寫，要麼就是子寫父讀，關閉父寫子讀，他們之間是通過計算機的內核來實現的。看下圖中，紅黑箭頭只能存在一種（箭頭方向代表信息傳遞方向）。
  

無名管demo：

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h> 
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
	int fd[2];
	pid_t pid;
	//創建管道
	if(pipe(fd) < 0)
	{
		//如果返回的是-1就代表創建失敗，0代表成功
		perror("pipe");
		exit(1);
	}
	
	//創建父子進程
	pid = fork();
	char str[1024] = "hello linux\n";
	char buf[1024];
	//父進程
	if(pid > 0)
	{
		close(fd[0]);	//父進程關閉讀
		write(fd[1],str,strlen(str));
	}
	else if(pid == 0)	//子進程
	{
		int len;
		close(fd[1]);	//子進程關閉寫
		len = read(fd[0],buf,sizeof(buf));	
		write(STDOUT_FILENO,buf,len);		//以標準形式輸出
	}
	else
	{
		perror("fork");	//進程異常處理
		exit(1);
	}
	while(1);
	return 0;
}

有名管道

有名管道用的是mkfifo，這個mkfifo有指令，也有函數。有名管道的原理和無名管道類似，都是通過一箇中轉的地方來通信，但是有名管道不是通過內核，而是通過磁盤創建一個節點來進行信號的中轉，該節點不佔空間。

有名管道特性

• 當只寫打開FIFO管道時，如果沒有FIFO沒有讀端打開，則open寫打開會阻塞。
• FIFO內核實現時可以支持雙向通信。（pipe單向通信，因爲父子進程共享同一個file 結構體）
• FIFO可以一個讀端，多個寫端；也可以一個寫端，多個讀端

方法一：使用mkfifo函數

• 需要的頭文件：#include <sys/types.h> 和 #include <sys/stat.h>
• 函數：int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode)
• 參數解析：第一個參數爲創建出來的的管道文件名稱，第二個參數是該文件的權限
• 返回值：-1失敗，0爲成功
• 示例demo（這裏我分三個文件來寫）

創建有名管道的文件，該文件要先執行來創建一個管道

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h> 
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
	int ret;
	//先刪除一下文件，防止重複創建
	unlink("FileTP");
	
	//創建命名管道，權限爲 rwx rwx rwx的文件（0表示無特殊權限s）
	ret = mkfifo("FileTP",0777);
	if(ret==0)
	{
	 printf("創建命名管道成功\n");
	}
	else //返回值爲-1
	{
	 printf("創建失敗\n");
	}
	
	return 0;
}

讀數據端的文件

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h> 
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
	int fd,len;
	char buf[1024];
	
	//打開命名管道
	fd = open("FileTP",O_RDONLY);
	if(fd == -1)
	{
		//輸出報錯，關閉程序
		 perror("文件打開失敗\n");
	 	exit(1);
	}
	
	len = read(fd,buf,sizeof(buf));
	
	//write(STDOUT_FILENO,buf,len);
	printf("%s\n",buf);
		
	close(fd);
	return 0;
	}

寫數據端的文件

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h> 
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main(void)
{
	int fd;
	char buf[] = "hello linux\n";
	
	printf("開始運行\n");
	fd = open("FileTP",O_WRONLY);
	if(fd == -1)
	{
		//輸出報錯，關閉程序
		perror("文件打開失敗\n");
		exit(1);
 
	}
	else
	{
		printf("成功打開了文件\n");
	}

	//寫文件
	write(fd,buf,sizeof(buf));
	printf("寫完了\n");
	
	close(fd);	
	return 0;
}

注意：執行的時候，當只寫打開FifeTP管道時，如果沒有FifeTP沒有讀端打開，則open寫打開會阻塞。即，你執行寫文件的時候，程序是不走的，只有你打開另外一個終端執行讀文件時，寫文件的程序纔會執行（用兩個終端執行兩個文件）

方法二：使用mkfifo指令

在終端輸入mkfifo 管道名 來創建有名管道。方法和上面的一樣，只是省去了創建管道文件那個操作。