Linux系统进程间通信：命名管道(FIFO) ，用mkfifo来创建

我会带着你远行 2023-10-17 11:02 86阅读 0赞

#### FIFO简介： ####

FIFO，即命名管道， 也是Linux系统的一种进程间通信方式，不同于匿名管道，命名管道可以进行“非父/子关系”进程间通信，而且以文件节点的形式在。使用mkfiifo可以创建这个文件节点文件。

First In First Out的缩写，意为先进先出，正好是命令管道的特点。

**命名管道是一个特殊的文件节点：**

要使用FIFO，先创建fifo文件，读端通过read来从fifo读取（类似于文件读取）；写端通过read来从fifo读取（类似于文件写入）。

下面是一个命名管道文件：

> fifo1.lnk

fifo1.lnk就是创建的管道，可见，后缀是lnk文件。命名管道以一种特殊的文件形式存在，在提供管道功能的同时，也具有了普通文件的优点(可以同时被多个进程夹享）。

#### mkfifo函数声明： ####

> \#include <sys/types.h>  
> \#include <sys/stat.h>  
> int mkfifo( const char\* pathname, mode\_t mode );

功能：创建命名管道，即“在文件系统中创建一个文件，该文件用于提供FIFO功能”。

参数：  
第一个参数（pathname）是将要在文件系统中创建的一个专用文件；  
第二个参数（mode）用来规定FIFO的读写权限。

返回值：  
如果调用成功的话，返回值为0；  
如果调用失败返回值为-1。

#### FIFO使用举例： ####

下面我们以一个实例来说明如何使用mkfifo函数建一个FIFO，以及进行FIFO的读写。

实现两个c文件，分别进行读和写，在读端进行FIFO文件节点的创建，并读取数据；在写端把数据写入FIFO文件节点。

**read\_fifo.c(读端)：**

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<errno.h>
    #include<fcntl.h>
    #include<sys/stat.h>
    
    /* 读 */
    int main()
    {
    	int fd;
    	int len;
    	char buf[1024];
    
    	if(mkfifo("fifo1", 0666) < 0 && errno!=EEXIST) // 创建FIFO管道
    		perror("Create FIFO Failed");
    
    	if((fd = open("fifo1", O_RDONLY)) < 0)  // 以读打开FIFO
    	{
    		perror("Open FIFO Failed");
    		exit(1);
    	}
    	
    	while((len = read(fd, buf, 1024)) > 0) // 读取FIFO管道
    		printf("Read message: %s", buf);
    
    	close(fd);  // 关闭FIFO文件
    	return 0;
    }

读端调用mkfifo和read。fifo1就是创建的管道。

**write\_fifo.c(写端)：**

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>   // exit
    #include<fcntl.h>    // O_WRONLY
    #include<sys/stat.h>
    #include<time.h>     // time
    
    int main()
    {
    	int fd;
    	int n, i;
    	char buf[1024];
    	time_t tp;
    
    	printf("I am %d process.\n", getpid()); // 说明进程ID
    	
    	if((fd = open("fifo1", O_WRONLY)) < 0) // 以写打开一个FIFO 
    	{
    		perror("Open FIFO Failed");
    		exit(1);
    	}
    
    	for(i=0; i<10; ++i)
    	{
    		time(&tp);  // 取系统当前时间
    		n=sprintf(buf,"Process %d's time is %s",getpid(),ctime(&tp));
    		printf("Send message: %s", buf); // 打印
    		if(write(fd, buf, n+1) < 0)  // 写入到FIFO中
    		{
    			perror("Write FIFO Failed");
    			close(fd);
    			exit(1);
    		}
    		sleep(1);  // 休眠1秒
    	}
    
    	close(fd);  // 关闭FIFO文件
    	return 0;
    }

写端调用open和write。

编译和运行：

分别用gcc编译，得到两个可执行程序：一个read ，一个write，分别用于读写。

**read的运行结果：**

> Read message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:08 2010  
> Read message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:09 2010  
> Read message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:10 2010  
> Read message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:11 2010  
> Read message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:12 2010

**write的运行结果：**

> I am 3372 process.  
> Send message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:08 2010  
> Send message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:09 2010  
> Send message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:10 2010  
> Send message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:11 2010  
> Send message: Process 3372's time is Thu July 15 07:35:12 2010

可见，在read中，创建管道，并且读取数据； 在write中，向管道写入数据。

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