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管道是Unix系统IPC的最古老形式，所有Unix系统都提供这种形式。管道有以下两种局限性：
（1）历史上，通信方式为半双工。现在某些系统提供全双工管道。
（2）管道只能在具有公共祖先的两个进程之间使用。通常，一个管道由一个进程创建，在进程调用fork后，这个管道就能在父进程和子进程之间使用了。（FIFO无此局限）。
--《Unix环境高级编程》
通俗理解： Linux的管道通信，通讯方式正如其名一样，如同一个大管道，一端流入，一端流出。半双工通信方式，即只能一端流入另一端流出；全双工通信方式，即一端可以流入也可以流出。
PIPEPIPE是一种半双工管道，其中，fd[1]用来向管道写入数据，fd[0]用来从管道读出数据。若两个进程需要利用PIPE通信，就要保证一个进程使用fd[0]，另一个进程使用fd[1]。
Code：
//参考Linux man手册#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <string.h>
int main(int argc, char *argv[]){ int pipe_fd[2]; pid_t child_id; char buf;
if (argc != 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <string> ", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); }
if (pipe(pipe_fd) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); }
child_id = fork(); if (child_id == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); }
if (child_id == 0) { /* Child reads from pipe */ close(pipe_fd[1]); /* Close unused write end */
while (read(pipe_fd[0], &buf, 1) > 0) write(STDOUT_FILENO, &buf, 1); /*Print to terminal*/
write(STDOUT_FILENO, " ", 1); close(pipe_fd[0]); _exit(EXIT_SUCCESS);
} else { /* Parent writes argv[1] to pipe */ close(pipe_fd[0]); /* Close unused read end */ write(pipe_fd[1], argv[1], strlen(argv[1])); close(pipe_fd[1]); /* Reader will see EOF */ wait(NULL); /* Wait for child */ exit(EXIT_SUCCESS); }}
测试：
./pipe HelloWorldHelloWorld
小结:
参考man中pipe的使用代码，大致了解pipe使用方法。即在父进程向管道写入终端输入的 “HelloWorld”，然后在子进程读取管道数据，并在终端输出。
在父子进程共享区，初始化pipe_fd后，即规定pipe_fd[0]为读取端，pipe_fd[1]为写入端。故pipe_fd必须在进程共享区初始化，也就能理解pipe存在开篇中第二个局限性的原因了。
FIFOFIFO有时也会被称为命名管道，未命名的管道（PIPE）只能在两个相关的进程间使用，而且这个两个进程还要有共同的创建了它们的祖先进程。但是，通过FIFO，不相关的进程也能进行数据交换。
FIFO的使用方法与读写文件类似。先创建FIFO文件，再获取FIFO文件的句柄，然后open、write、read、close。
Code：
fifo写端口代码实现：
//fifo_write.cpp#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <iostream>
#define BUFF_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[]){ int ret = 0, fd = 0; char buff[1024] = {0};
if (argc < 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <string> ", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); }
ret = access(argv[1], F_OK); if (ret == -1) { ret = mkfifo(argv[1], 0664); if (ret == 0) { fprintf(stdout, "Create fifo named %s success. ", argv[1]); } else { fprintf(stderr, "Create fifo named %s failed! ", argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } }
fd =open(argv[1], O_RDWR); if (fd == -1) { fprintf(stderr, "Open fifo failed! "); exit(EXIT_FAILURE); }
while(1) { memset(buff, 0, BUFF_SIZE); fprintf(stdout, "input: "); fgets(buff, BUFF_SIZE, stdin);
write(fd, buff, sizeof(buff));
if (strncmp("end", buff, strlen(buff)-1) == 0) { close(fd); break; } }
return 0;}
fifo读端口代码实现：
//fifo_read.cpp#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <stdio.h>#include <string.h>#include <iostream>
#define BUFF_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[]){ int ret = 0, fd = 0; char buff[BUFF_SIZE] = {0};
if (argc < 2) { fprintf(stderr, "Usage: %s <string> ", argv[0]); exit(EXIT_FAILURE); }
ret = access(argv[1], F_OK); if (ret == -1) { ret = mkfifo(argv[1], 0664); if (ret == 0) { fprintf(stdout, "Create fifo named %s success. ", argv[1]); } else { fprintf(stderr, "Create fifo named %s failed! ", argv[1]); exit(EXIT_FAILURE); } }
fd =open(argv[1], O_RDWR); if (fd == -1) { fprintf(stderr, "Open fifo failed! "); exit(EXIT_FAILURE); }
while(1) { memset(buff, 0, BUFF_SIZE); read(fd, buff, sizeof(buff));
if (strncmp("end", buff, strlen(buff)-1) == 0) { close(fd); break; }
fprintf(stdout, "%s", buff); }
return 0;}
- 当open一个FIFO时，非阻塞（O_NONBLOCK）会产生下列影响：
(1) 一般情况下(未指定O_NONBLOCK)，只读open要阻塞到某个进程为写而打开这个FIFO为止。类似的，只写open要阻塞到某个进程为读而打开这个FIFO为止。
（2）若指定O_NONBLOCK，则只读open立即返回。但是，若没有进程为读而打开这个FIFO，那么只写open则会返回为-1，将effno设置为ENXIO。 - 在调用mkfifo时，会创建一个fifo文件。其中第一个参数可为绝对路径或者相对路径。
测试
对比以上两种管道的方式，可得出PIPE与FIFO的大致差异。
- 工作方式。PIPE可称为“匿名管道”，无需命名，在具有亲属关系的进程中使用；FIFO又可称为“有名管道”，在使用过程中，其会在系统中创建FIFO类型文件，从而可通过此文件进行不相关进程间的通信。
- 通信方式。PIPE为半双工通信，即在一次通讯中，数据只能在一个方向上流动。FIFO为全双工通信，在一次通讯中，两端可以同时收发数据。
最后
用心感悟，认真记录，写好每一篇文章，分享每一框干货。愿每一篇文章不负自己，不负看客！
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