Linux中有名管道和无名管道

2024-02-06 11:44
文章标签 linux 管道 有名 无名

本文主要是介绍Linux中有名管道和无名管道,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

无名管道基础

  • 进程间通信介绍
    常用通信方式
    无名管道(pipe)
    有名管道 (fifo)
    信号(signal)
    共享内存(mmap)
    套接字(socket)
  • 过时的IPC通信方式
    System V IPC
    共享内存(share memory)
    消息队列(message queue)
    信号灯集(semaphore set)
  • 无名管道
    无名管道注意事项:
    只能用于亲缘关系的进程间通信(父子进程,兄弟进程)
    管道通信是单工的,一端读,一端写(程序实现设计好)。
    数据自己读不能自己写
    管道可以用于大于2个进程共享
  • 无名管道创建-pipe
    int pipe(int pfd[2]); 成功:0;失败:-1,设置errno
    pfd[0] 为读描述符
    pfd[1] 为写描述符
  • 代码如下:
    在这里插入图片描述
    运行如下:
    在这里插入图片描述
  • 父进程和子进程的管道表如下:
    在这里插入图片描述
  • 当创建两个子进程时代码如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 执行如下:
    在这里插入图片描述
  • 无名管道的读写特性:
    读管道:
    管道中有数据,read返回实际读到的字节数。
    管道中无数据:
    (1) 管道写端被全部关闭,read返回0 (好像读到文件结尾)
    (2) 写端没有全部被关闭,read阻塞等待(不久的将来可能有数据递达,此时会让出cpu)
    代码如下:
    在这里插入图片描述
    执行如下:
    在这里插入图片描述
    注:这是阻塞时的情况
    写管道:
    管道读端全部被关闭, 进程异常终止(也可使用捕捉SIGPIPE信号,使进程不终止)
    管道读端没有全部关闭:
    (1) 管道已满,write阻塞。(管道大小64K)
    (2) 管道未满,write将数据写入,并返回实际写入的字节数。

有名管道

有名管道特点

  • 创建管道
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    int mkfifo(const char *filename, mode_t mode);
    open(const char *path, O_RDONLY);//1
    open(const char *path, O_RDONLY | O_NONBLOCK);//2
    open(const char *path, O_WRONLY);//3
    open(const char *path, O_WRONLY | O_NONBLOCK);//4
  • 特点:
    1有名管道可以使非亲缘的两个进程互相通信
    2通过路径名来操作,在文件系统中可见,但内容存放在内存中
    3 文件IO来操作有名管道
    4 遵循先进先出规则
    5 不支持leek操作
    6 单工读写
  • 注意事项:
    1 就是程序不能以O_RDWR(读写)模式打开FIFO文件进行读写操作,而其行为也未明确定义,因为如一个管道以读/写方式打开,进程可以读回自己的输出,同时我们通常使用FIFO只是为了单向的数据传递
    2 第二个参数中的选项O_NONBLOCK,选项O_NONBLOCK表示非阻塞,加上这个选项后,表示open调用是非阻塞的,如果没有这个选项,则表示open调用是阻塞的
    3 对于以只读方式(O_RDONLY)打开的FIFO文件,如果open调用是阻塞的(即第二个参数为O_RDONLY),除非有一个进程以写方式打开同一个FIFO,否则它不会返回;如果open调用是非阻塞的的(即第二个参数为O_RDONLY | O_NONBLOCK),则即使没有其他进程以写方式打开同一个FIFO文件,open调用将成功并立即返回。
    对于以只写方式(O_WRONLY)打开的FIFO文件,如果open调用是阻塞的(即第二个参数为O_WRONLY),open调用将被阻塞,直到有一个进程以只读方式打开同一个FIFO文件为止;如果open调用是非阻塞的(即第二个参数为O_WRONLY | O_NONBLOCK),open总会立即返回,但如果没有其他进程以只读方式打开同一个FIFO文件,open调用将返回-1,并且FIFO也不会被打开。
    4.数据完整性,如果有多个进程写同一个管道,使用O_WRONLY方式打开管道,如果写入的数据长度小于等于PIPE_BUF(4K),那么或者写入全部字节,或者一个字节都不写入,系统就可以确保数据决不会交错在一起。
  • 写管道代码:
    在这里插入图片描述
  • 读管道代码:
    在这里插入图片描述
  • 执行如下:
    在这里插入图片描述

文件io和标准io的区别

这篇关于Linux中有名管道和无名管道的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


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