有名管道又稱為FIFO,是進程間通信的一種方式。FIFO具有以下特點:
1.全雙工的通信模式,數據先進先出;
2.可以用于任意的進程之間,通過指定相同的管道文件進行通信;
3.文件名存在文件系統中,而管道中的內容存在于內存中。可通過open、read、write對其操作;
使用FIFO的步驟如下:
一、創建/打開一個FIFO
FIFO是一種文件類型,在Linux系統中FIFO的類型用p表示。如下所示:
-rwxr-xr-x 1 root root 7368 2008-10-29 09:05 create_fifo
-rw-r--r-- 1 root root 380 2008-10-29 09:05 create_fifo.c
prw-r--r-- 1 root root 0 2009-06-12 14:18 myfifo
-rwxr-xr-x 1 root root 8178 2008-10-29 08:58 read_fifo
-rw-r--r-- 1 root root 1185 2008-10-29 09:00 read_fifo.c
-rwxr-xr-x 1 root root 8333 2009-06-12 14:20 write_fifo
-rw-r--r-- 1 root root 1139 2009-06-12 14:19 write_fifo.c
可以看到,雖然FIFO文件存在于文件系統中(可供不同的進程打開),但FIFO中的內容都存放在內存中,所以文件大小始終為0。
由于FIFO不是普通文件,所以只能用文件IO來訪問。
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *path, mode_t mode);
函數mkfifo用于創建一個有名管道,參數path指定要創建的FIFO的路徑,mode為該管道文件的訪問權限,一般用八進制數表示。
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int open(const char *path, int oflag, ... );
函數open通過指定路徑打開一個文件,不同的進程可以調用open打開同一個FIFO進行通信。參考下面的代碼(相關頭文件省略)
#define BUF_SIZE 51
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
ssize_t n;
char buf[BUF_SIZE];
if ( argc <2)
{
fprintf(stdout, “Usage: %s <fifo_path>\n”, argv[0]);
exit(1);
}
if ( mkfifo(argv[1], 0666) < 0 ) // 創建FIFO失敗
{
if (errno != EEXIST ) // 出錯原因不是因為管道已存在
{
fprintf(stderr, “mkfifo() failed %s\n”, strerror(errno));
exit(-1);
}
}
if ( (fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0 ) // 打開FIFO出錯
{ // 注:< 優先級要高于 =
fprintf(stderr, “open() failed %s\n”, strerror(errno));
exit(-1);
}
…
return 0;
}
二、讀/寫FIFO
進程打開FIFO后,就可以根據open時指定的選項對其進行相應的讀/寫操作(請參考open的幫助文檔中關于選項的說明)。
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbyte);
ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte);
……
if ((n = read(fd, buf, BUF_SIZE)) < 0 )
{
fprintf(stderr, “read() failed %s\n”, strerror(errno));
exit(-1);
}
else if ( n = = 0 )
{
fprintf(stdout, “all write sides are closed…\n”);
exit(-1);
}
else
{
fprintf(stdout, “read %d bytes from FIFO : %s\n”, n, buf);
}
……
對FIFO的寫操作,大家可以仿照上面的代碼。
后總結一下在使用FIFO時要注意的問題:
1. 在用open打開FIFO時有可能會阻塞,原因就是當前只有讀端或寫端存在。換句話說,如果程序在打開FIFO時指定了只讀方式/只寫方式,那么該進
程對于打開的FIFO來說就是一個讀端/寫端。如果指定的是讀寫方式,那么進程既是讀端又是寫端。
2. 從FIFO中讀數據時(用read函數),如果沒有數據,默認是阻塞等待,直到有數據被寫入FIFO。如果read函數返回0,說明該FIFO所有的寫端都已關
閉,程序要做相應的處理。
向FIFO寫入數據時(使用write函數),如果FIFO有足夠空間,write函數會返回寫入的字節數;如果空間不夠,write函數會阻塞,直到寫完為止。當所
有的讀端都關閉時,再向FIFO寫數據會出錯。內核會向寫進程發管道斷裂的信號(SIGPIPE), 從而終止該進程。處理的辦法有兩種:程序以讀寫方式打開
FIFO或是在程序中捕捉SIGPIPE信號,由用戶自行處理。