C语言中使用管道进行进程间通信

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发布于：May 4, 2020

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pipe

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int pipe(int pipefd[2]);

创建一个管道，返回其文件描述符fd。pipefd[0]用于读，pipefd[1]用于写。

由于其是基于文件描述符(fd)的管道，所以仅能在 有亲缘关系的进程 间共享，也就是说要通过管道做进程间通信仅能在其父子兄弟进程间通信。

因为每个进程都维护自己的文件描述符表 fd table，fork时子进程继承了父进程的fd table。所以父进程已存在的fd table将会继承到子进程，fd指向的文件同父进程。即两张fd table上，部分内容相同。

若子进程继续打开文件将是在自己的table上加内容，不会影响父进程。父进程继续打开的文件也不会影响子进程，因此无亲缘关系的进程fd table一开始就没有相同的部分，也就操作不到同一个管道。

可通过读写函数操作文件描述符：

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write(fd, buf, sizeof(buf)
read(fd, buf, sizeof(buf)

fifo

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

mkfifo将创建一个fifo文件，其中pathname表示要创建的fifo文件，mode表示读写权限如0664。如fifo名字所示，其内容是同队列先进先出的。可以用来作为 无亲缘关系的进程的管道

这种管道是基于fifo文件的，所以只需要知道文件的位置，就能在进程间使用。

mkfifo创建好文件后可以通过open()函数打开文件进行读写。就像pipe操作一样，open()函数原形如下

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#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h> 

int open( const char * pathname, int oflags);
int open( const char * pathname,int oflags, mode_t mode);

open打开一个文件，返回文件描述符。常用的oflags有，可以使用|拼接

• O_RDONLY，只读模式
• O_WRONLY，只写模式
• O_RDWR，读写模式
• O_APPEND，末尾追加
• O_CREAT，如果不存在，则创建
• O_EXCL，如果已存在，则返回 -1，并且修改errno的值
• O_TRUNC，如果文件存在，并且以只写/读写方式打开，则清空文件全部内容
• O_NOCTTY，如果路径名指向终端设备，不要把这个设备用作控制终端。
• O_NONBLOCK，如果路径名指向FIFO/块文件/字符文件，则把文件的打开和后继I/O设置为非阻塞模式
• O_DSYNC，等待物理 I/O 结束后再 write。在不影响读取新写入的数据的前提下，不等待文件属性更新。
• O_RSYNC，read 等待所有写入同一区域的写操作完成后再进行
• O_SYNC，等待物理 I/O 结束后再 write，包括更新文件属性的 I/O

值得注意的是open打开只读的fifo文件时会阻塞，直到有别的进程用写模式打开该文件，同理打开只写文件也会阻塞。可以通过O_NONBLOCK标志来避免阻塞，但就不能同步了

open根据文件路径返回fd后就可通过读写函数操作文件描述符：

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write(fd, buf, sizeof(buf)
read(fd, buf, sizeof(buf)