管道通信: 有名管道 無名管道，行業(yè)大牛通通教會你
時間：2018-07-17 來源：未知
管道是一種最古老也是最基本的系統(tǒng)IPC形式，管道就像現(xiàn)實中的水管，水就像數(shù)據(jù)，它是消息傳遞的一種特殊方式，管道機制必須提供三方面的協(xié)調(diào)能力：互斥、同步和確定對方的存在。在Linux中是一種使用非常頻繁的通信機制。從本質(zhì)上說，管道也是一種文件，但它又和一般的文件有所不同;所有的Linux系統(tǒng)都提供此種通信機制。
管道有以下局限性：
1、它是半雙工的，即數(shù)據(jù)一個管道上的數(shù)據(jù)只能在一個方向上流動，如果要實現(xiàn)雙向通信，就必須在兩個進程之間建立兩個管道;
2、管道的緩沖區(qū)是有限的(管道制存在于內(nèi)存中，在管道創(chuàng)建時，為緩沖區(qū)分配一個頁面大小);
3、管道所傳送的是無格式字節(jié)流，這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好數(shù)據(jù)的格式，比如多少字節(jié)算作一個消息(或命令、或記錄)等等。
4、管道只能在具有公共祖先的兩個進程之間使用等等;
通常，進程會先調(diào)用pipe函數(shù)產(chǎn)生管道，接著調(diào)用fork()函數(shù)，fork函數(shù)會將父進程的相關數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)繼承到子進程中，這樣就使子進程中的文件描述符表中的fd[0]和fd[1]指向父進程所指向的管道文件，這樣就能實現(xiàn)兩個進程之間的通信。
管道通信分為無名管道個命名管道，其中，無名管道：
int pipe(int filedes[2]);
返回值：成功，返回0，否則返回-1。參數(shù)數(shù)組包含pipe使用的兩個文件的描述符。fd[0]:讀管道，fd[1]:寫管道。
必須在fork()中調(diào)用pipe()，否則子進程不會繼承文件描述符。兩個進程不共享祖先進程，就不能使用pipe。但是可以使用命名管道。
命名管道FIFO：
管道最大的劣勢就是沒有名字，只能用于有一個共同祖先進程的各個進程之間。FIFO代表先進先出，單它是一個單向數(shù)據(jù)流，也就是半雙工，和無名管道不同的是：每個FIFO都有一個路徑與之關聯(lián)，從而允許無親緣關系的進程訪問。
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
這里pathname是路徑名,mode是sys/stat.h里面定義的創(chuàng)建文件的權(quán)限.
命名管道具有很好的使用靈活性，表現(xiàn)在：
管道是一種把兩個進程之間的標準輸入和標準輸出連接起來的機制，從而提供一種讓多個進程間通信的方法，當進程創(chuàng)建管道時，每次都需要提供兩個文件描述符來操作管道。其中一個對管道進行寫操作，另一個對管道進行讀操作。對管道的讀寫與一般的IO系統(tǒng)函數(shù)一致，使用write()函數(shù)寫入數(shù)據(jù)，使用read()讀出數(shù)據(jù)。它是由內(nèi)核管理的一個緩沖區(qū)，它的一端連接一個進程的輸出，另一端連接一個進程的輸入。管道的緩沖區(qū)不需要很大，它被設計為環(huán)形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當兩個進程都終止后，管道的生命周期也會被結(jié)束。
注：只有在管道的讀端存在時，向管道中寫入數(shù)據(jù)才有意義，具有親緣關系通過進程間通信，用戶自己創(chuàng)建管道，完成讀寫操作，管道和FIFO的數(shù)據(jù)是字節(jié)流，應用程序之間必須事先確定特定的傳輸"協(xié)議"，同時，父子進程在運行時，它們的先后次序并不能保證。因此，為了保證父子進程已經(jīng)關閉了相應的文件描述符，可在兩個進程中調(diào)用sleep()函數(shù)達成。
