Linux网络编程学习(七) ----- 有名管道(第四章)

时间:2023-12-21 14:54:23

1、什么是有名管道?为什么有了管道还需要有名管道?

有名管道是解决管道不能提供非父子进程间通信的缺陷。管道在Linux系统内部是以文件节点(inode)的形式存在,但由于其对外的不可见性(“无名”性),就无法创建新的句柄对其进行访问。而有名管道则以一种特殊的设备文件的形式存在于文件系统中,这样,有名管道不仅有了管道的通信功能,还具备普通文件的优点,也就是可以被对个进程共享,可以长期存在等。

2、有名管道的创建

有名管道是文件系统中的文件节点,可以通过建立文件节点的方式创建有名管道,可以用命令

#mknod sampleFIFO p
#mkfifo –m 0666 sampleFIFO

  上面两个命令时等价的,在当前的文件系统中创建一个名字为sampleFIFO的有名管道。文件信息中p指示符可以迅速辨认出有名管道,如

#ls -l
prw-r--r-- 1 root root 0 May 14 16:25 sampleFIFO|

  可以看到sampleFIFO是有名管道。

在C语言中是用mknod()创建有名管道,函数声明是int mknod( char *pathname, mode_t mode, dev_t dev);

例如:

mknod(“/tmp/sampleFIFO”,s_IFIFO|0666,0)

  这条语句建立了一个名为“/tmp/sampleFIFO”的有名管道,读写权限是0666,第三个参数默认填0

3、有名管道的I/O使用

可以用操作文件流fopen()和fclose()来打开一个有名管道,下面是server方的例子:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/stat.h>
#define FIFO_FILE "sampleFIFO"
int main(void)
{
FILE *fp;
char readbuf[80];
/* Create the FIFO if it does not exist */
umask(0);
/*在文件系统中创建有名管道*/
mknod(FIFO_FILE, S_IFIFO|0666, 0);
while(1)
{
/*打开有名管道*/
fp = fopen(FIFO_FILE, "r");
/*从有名管道中读取数据*/
fgets(readbuf, 80, fp);
printf("Received string: %s\n", readbuf);
/*关闭有名管道*/
fclose(fp);
}
return(0);
}

  由于有名管道自动支持进程阻塞,所有我们可以让这个server在后台运行

#fifoserver &

  然后运行client程序

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define FIFO_FILE "sampleFIFO"
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *fp;
if ( argc != 2 )
{
printf("USAGE: fifoclient [string]\n");
exit(1);
}
/*打开有名管道*/
if((fp = fopen(FIFO_FILE, "w")) == NULL)
{
perror("fopen");
exit(1);
}
/*向有名管道中写入数据*/
fputs(argv[1], fp);
/*关闭有名管道*/
fclose(fp);
return(0);
}

  由于有名管道的自动阻塞特性,server打开一个有名管道准备读入时,server会被阻塞以等待其他进程在有名管道写入数据。

4、tips

1)有名管道必须要有读和写两个进程端,,如果试图向一个没有读入端进程的有名管道写入数据,则会产生SIGPIPE信号

2)管道操作的独立性,也就意味着这个操作不会因为任务原因中断,Linux系统中,一次独立的读/写操作只能传送4096个字节数据,若超过了上限,需要分多次传输,否则可能会被其他进程的写操作打断,可能把数据插入了该进程写入管道的数据序列中造成数据混乱。这点特别注意