用有名管道文件实现两个进程之间的通信-创新互联

文章目录

1. 进程
2. 有名管道
3. 创建两个有名管道文件
4. 进程通信
- 4.1 进程mk_fifoa
- - 4.1.1 打开两个有名管道文件并循环写入数据
- 4.2 进程mk_fifob
- - 4.2.1 打开两个有名管道文件并循环写入数据
5. 运行结果
6. 完整代码
- 6.1 进程mk_fifoa
- 6.2 进程mk_fifob

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进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体

2. 有名管道

匿名管道，由于没有名字，只能用于亲缘关系的进程间通信。为了克服这个缺点，提出了有名管道（FIFO），也叫命名管道、FIFO 文件。
有名管道（FIFO）不同于匿名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联，以 FIFO 的文件形式存在于文件系统中，并且其打开方式与打开一个普通文件是一样的，这样即使与 FIFO 的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过 FIFO 相互通信，因此，通过 FIFO 不相关的进程也能交换数据。
一旦打开了 FIFO，就能在它上面使用与操作匿名管道和其他文件的系统调用一样的 I/O 系统调用了（如read()、write() 和 close()）。与管道一样，FIFO 也有一个写入端和读取端，并且从管道中读取数据的顺序与写入的顺序是一样的。FIFO 的名称也由此而来：先入先出。
有名管道（FIFO) 和匿名管道（pipe）有一些特点是相同的，不一样的地方在于：
- FIFO 在文件系统中作为一个特殊文件存在，但 FIFO 中的内容却存放在内存中。
- 当使用 FIFO 的进程退出后，FIFO 文件将继续保存在文件系统中以便以后使用。
- FIFO 有名字，不相关的进程可以通过打开有名管道进行通信。

3. 创建两个有名管道文件

首先创建两个文件作为两个进程，分别取名为mk_fifoa和mk_fifob(注意，进程名不可与管道名相同)。
两个有名管道文件在一个文件内创建完即可。

利用mkfifo函数创建两个有名管道文件

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

作用：创建一个有名管道文件
*pathname：有名管道文件的名称
mode：文件权限
返回值：0 成功 -1 失败

//创建有名管道文件fifoa
	int ret = -1;
	ret = mkfifo("fifoa",0666);
	//创建文件失败并且该文件不存在，若文件存在则正常执行
	if(-1 == ret && errno != EEXIST)
	{perror("mkfifoa error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("create fifoa OK!\r\n");
	//创建有名管道文件fifob
	ret = mkfifo("fifob",0666);
	if(-1 == ret && errno != EEXIST)
	{perror("mkfifob error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("create fifob OK!\r\n");

4. 进程通信 4.1 进程mk_fifoa 4.1.1 打开两个有名管道文件并循环写入数据

利用IO所学的知识，使用文件IO打开
头文件：

#include#include#include#include

有名管道通信
进程mk_fifoa先向管道文件fifoa内写入数据，然后由mk_fifob进程读出。完成进程mk_fifoa向进程mk_fifob通信

//打开文件fifoa，先把数据写入到fifoa中
	int fdw = open("fifoa",O_WRONLY,0666);
	if(-1 == fdw)
	{perror("open errer\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifoa OK!\r\n");
	//打开文件fifob，读取从进程mk_fifob中写入的数据
	int fdr = open("fifob",O_RDONLY,0666);
	if(-1 == fdr)
	{perror("open error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifob OK!\r\n");
	//定义一个数组存放数据
	char buf[BUF_SIZE] = {0};
	//循环通信
	while(1)
	{//先写入
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		fgets(buf,BUF_SIZE,stdin);
		write(fdw,buf,BUF_SIZE);

		//读出
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		read(fdr,buf,BUF_SIZE);
		printf("b ->a: %s",buf);
	}

	//关闭文件
	close(fdw);
	close(fdr);

4.2 进程mk_fifob 4.2.1 打开两个有名管道文件并循环写入数据

进程mk_fifob刚好与进程mk_fifoa相反先读出在写入
进程mk_fifob再向管道文件fifob内写入数据，然后由mk_fifoa进程读出。完成进程mk_fifob向进程mk_fifoa通信。

//打开文件fifoa
	int fdr = open("fifoa",O_RDONLY,0666);
	if(-1 == fdr)
	{perror("open error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifoa OK!\r\n");
	//打开文件fifob
	int fdw = open("fifob",O_WRONLY,0666);
	if(-1 == fdw)
	{perror("open error");
		return -1;
	}
	printf("open fifob OK!\r\n");

	char buf[BUF_SIZE] = {0};
	while(1)
	{//先读
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		read(fdr,buf,BUF_SIZE);
		printf("a ->b: %s",buf);

		//写
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		fgets(buf,BUF_SIZE,stdin);
		write(fdw,buf,BUF_SIZE);
	}

	close(fdr);
	close(fdw);

5. 运行结果

完成通信
在这里插入图片描述

6. 完整代码 6.1 进程mk_fifoa

#include#include#include#include#include#include#include#define BUF_SIZE 20

int main()
{//创建有名管道文件1
	int ret = -1;
	ret = mkfifo("fifoa",0666);
	if(-1 == ret && errno != EEXIST)
	{perror("mkfifoa error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("create fifoa OK!\r\n");
	//创建有名管道文件2 
	ret = mkfifo("fifob",0666);
	if(-1 == ret && errno != EEXIST)
	{perror("mkfifob error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("create fifob OK!\r\n");
	//打开文件fifoa
	int fdw = open("fifoa",O_WRONLY,0666);
	if(-1 == fdw)
	{perror("open errer\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifoa OK!\r\n");
	//打开文件fifob
	int fdr = open("fifob",O_RDONLY,0666);
	if(-1 == fdr)
	{perror("open error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifob OK!\r\n");
	char buf[BUF_SIZE] = {0};
	while(1)
	{//先写入
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		fgets(buf,BUF_SIZE,stdin);
		write(fdw,buf,BUF_SIZE);

		//再读出
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		read(fdr,buf,BUF_SIZE);
		printf("b ->a: %s",buf);
	}

	//关闭文件
	close(fdw);
	close(fdr);
	return 0;
}

6.2 进程mk_fifob

#include#include#include#include#include#include#include#define BUF_SIZE 20

int main()
{//打开文件fifoa
	int fdr = open("fifoa",O_RDONLY,0666);
	if(-1 == fdr)
	{perror("open error\r\n");
		return -1;
	}
	printf("open fifoa OK!\r\n");
	//打开文件fifob
	int fdw = open("fifob",O_WRONLY,0666);
	if(-1 == fdw)
	{perror("open error");
		return -1;
	}
	printf("open fifob OK!\r\n");

	char buf[BUF_SIZE] = {0};
	while(1)
	{//先读
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		read(fdr,buf,BUF_SIZE);
		printf("a ->b: %s",buf);

		//写
		memset(buf,0,BUF_SIZE);
		fgets(buf,BUF_SIZE,stdin);
		write(fdw,buf,BUF_SIZE);
	}

	close(fdr);
	close(fdw);
}

本片文章就此结束了，目前进程学习还在进行中，只是把比较有意思的写出来分享一下，如有错误还请指正！

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本文标题：用有名管道文件实现两个进程之间的通信-创新互联
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