linux 进程间通信机制(IPC机制)- 管道

时间:2023-03-09 17:18:25
linux 进程间通信机制(IPC机制)- 管道

一,定义:

管道又可以分为无名管道命名管道,两者的用途是不一样的。

无名管道PIPE:主要用于具有亲缘关系的进程之间的通信,无名管道的通信是单向的,只能由一段到另外一段;无名管道是临时性的,完成通信后将自动消失。一般采用先创建无名管道,再创建子进程,使子进程继承父进程的管道文件描述符,从而实现父子进程间的通信;在非亲缘关系管道之间,如果想利用无名管道进行通信,则需要借助另外的文件描述符传递机制。

有名管道FIFO:有名管道是一个实际存在的特殊文件,利用有名管道可以实现同主机任意进程之间的数据交互。

二,应用:

1,Shell中的无名管道

在Shell命令行中使用无名管道是到过管道符“ | ” 实现的。如ps -ax|grep mysql, 将ps -ax的内容通过管道传给grep mysql

2.创建无名管道

(1.)函数:

pipe(建立管道):
1) 头文件

  #include<unistd.h>
2) 原型:

   int pipe(int filedes[2]);
3) 函数说明:

  pipe()会建立管道,并将文件描述词由参数filedes数组返回。

  filedes[0]为管道里的读取端

filedes[1]则为管道的写入端。
4) 返回值:

   若成功则返回零,否则返回-1,错误原因存于errno中。

5)错误代码: 
         EMFILE 进程已用完文件描述词最大量
         ENFILE 系统已无文件描述词可用。
         EFAULT 参数 filedes 数组地址不合法。

(2)使用:

  #include<stdio.h>
  #include<unistd.h>
  #include<string.h>   int main()
  {
int p[2];
int pid;
char *str = "HelloWorld";
char buf[128];
memset(buf,'\0',128); if(pipe(p) == -1)
{
printf("function pipe() calls failed.");
return -1;
} if((pid=fork()) == -1) //创建一个子进程
{
printf("function fork() calls failed.\n");
return -1;
}
else if(pid == 0) //在子进程中
{
printf("In sub : pid=%d\n",getpid());
write(p[1],str,strlen(str)); //向无名管道中写入str
}else { //在父进程中
printf("In father : pid=%d\n",getpid());
read(p[0],buf,strlen(str)); //读取无名管道
printf("In father : buf=%s\n",buf);
}
  }
结果:

linux 进程间通信机制(IPC机制)- 管道

注意:read和write为阻塞模式

3.创建有名管道

(1)函数:mkfifo(建立具名管道)

相关函数 pipe,popen,open,umask
1)表头文件

  #include<sys/types.h>
  #include<sys/stat.h>
2)函数原型

  int mkfifo(const char * pathname,mode_t mode);
3)函数说明

mkfifo()会依参数pathname建立特殊的FIFO文件,该文件必须不存在,而参数mode为该文件的权限(mode%~umask),因此umask值也会影响到FIFO文件的权限。

4)返回值 若成功则返回0,否则返回-1,错误原因存于errno中。
5)错误代码

  EACCESS 参数pathname所指定的目录路径无可执行的权限
  EEXIST 参数pathname所指定的文件已存在。
  ENAMETOOLONG 参数pathname的路径名称太长。
  ENOENT 参数pathname包含的目录不存在
  ENOSPC 文件系统的剩余空间不足
  ENOTDIR 参数pathname路径中的目录存在但却非真正的目录。
  EROFS 参数pathname指定的文件存在于只读文件系统内。

(2)使用:

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h> main()
{
char buffer[80];
int fd;
unlink(FIFO);
mkfifo(FIFO,0666);
if(fork()>0)
{
char s[ ] = “hello!\n”;
fd = open (FIFO,O_WRONLY);
write(fd,s,sizeof(s));
close(fd);
}
else
{
fd= open(FIFO,O_RDONLY);
read(fd,buffer,80);
printf(“%s”,buffer);
close(fd);
}
}

参考:linux c 中文函数手册