管道通信

煅汾付 · 2025-6-11 15:26:20

管道通信

Linux系统提供了一种通信方式，名字叫做管道通信，顾名思义，管道是单向的，比如水管、燃气管道等，换个说法就是管道是采用半双工通信的，也就是同一时刻只能完成发送数据或者接收数据。
匿名管道

用匿名管道实现，创建匿名管道，在子进程中将I am child,hello!!!写入管道，在父进程中读取管道内容并输出

/******************************************************
*
* filename:pipe
* author :zzlyx1239@126.com
* function:进程间通信
* date :2025.4.1
* brief :匿名管道
* note :none
*
* CopyRight zzlyx1239@126.com 2025.4.1
***********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
//1.创建一个匿名管道
int pipefd[2]={0};
int ret=pipe(pipefd);
if(ret=-1)
{
fprintf(stderr,
"creat pipe error,errno=%d,%s/n",
errno,stderror(errno));
return -1;
}
//2.创建子进程
int child_pid=fork();
//3.分析当前id是父进程or子进程or创建失败
if(child_pid>0)//父进程
{
char recebuf[128]={0};
read(pipefd[0],recebuf,sizeof(recebuf));
printf("I am parent,my child say :%s\n",recebuf);
wait(NULL);
}
else if(child_pid=0)
{
char sentbuf[128]="I am child,hello!!!";
write(pipefd[1],sentbuf,strlen(sentbuf));
}
else
{
fprintf(stderr, "fork error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(2); //exit函数可以终止进程，并把进程的终止状态提供给该进程的父进程
}
return 0;
}

复制代码

命名管道

由于匿名管道只适合一对一、并且具有亲缘关系的进程间通信，导致局限性较大，所以Linux系统下还提供了另一种管道，名称叫做命名管道，也可以称为有名管道、具名管道等。
相比于匿名管道而言，命名管道有自己的文件名，可以被open，同样也支持read/write访问。当然，管道文件毕竟不是普通文件，由于管道的特性的原因，所以管道是不支持指定位置读取数据的，也就意味着不能对管道文件进行lseek操作。

/******************************************************
*
* filename:fifo
* author :zzlyx1239@126.com
* function:进程间通信
* date :2025.4.1
* brief :匿名管道
* note :none
*
* CopyRight zzlyx1239@126.com 2025.4.1
***********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
//1.创建一个命名管道，文件名为fifo，权限为0664
int ret =mkfifo("./fifo",0664);
if(ret=-1)
{
fprintf(stderr, "fifo error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//2.打开命名管道文件
int fifo_fd =open("./fifo",O_RDWR);
if(fifo_fd=-1)
{
fprintf(stderr, "open fifo error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//3.向有名管道写入数据
ret = write(fifo_fd,"hello world",11);
if(ret != 11)
{
printf("write error\n");
return -1;
}
//4.关闭有名管道
close(fifo_fd);
return 0;
}

复制代码

在 /tmp 目录下创建一条命名管道，命名管道的名称用户决定，然后设计两个程序，要求进程A获取当前系统时间（time-->ctime）并写入到命名管道，进程B从命名管道中读取数据并存储在一个名字叫做log.txt的文本中。
psB.c

/******************************************************
*
* filename:psB.c
* author :zzlyx1239@126.com
* function:
* date :2025.4.1
* brief :取管道中的数据写入日志文件中
* note :none
*
* CopyRight zzlyx1239@126.com 2025.4.1
***********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>
int main()
{
//1.打开一个日志文件，文件名为log.txt
FILE * log_fp=fopen("./log.txt","wb+");
if(log_fp=NULL)
{
fprintf(stderr, "open log.txt error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//2.打开命名管道文件
FILE * fifo_fp =open("./fifo","r+");
if(fifo_fp=NULL)
{
fprintf(stderr, "open fifo error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//3.向有名管读取时间，写入log.txt
while(1)
{
char timebuf[128]={0};
fread(timebuf,sizeof(timebuf),1,fifo_fp);
fwrite(timebuf,sizeof(timebuf),1,log_fp);
bzero(timebuf,sizeof(timebuf));
sleep(1);
}
//4.关闭有名管道,关闭log.txt文件
close(fifo_fp);
fclose(log_fp);
return 0;
}

复制代码

psA.c

/******************************************************
*
* filename:psA.c
* author :zzlyx1239@126.com
* function:
* date :2025.4.1
* brief :向命名管道中写入系统时间
* note :none
*
***********************************************************/
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
int main()
{
//1.创建一个命名管道，文件名为fifo，权限为0664
int ret =mkfifo("./fifo",0664);
if(ret=-1)
{
fprintf(stderr, "fifo error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//2.打开命名管道文件
int fifo_fd =open("./fifo",O_RDWR);
if(fifo_fd=-1)
{
fprintf(stderr, "open fifo error,errno:%d,%s\n",errno,strerror(errno));
exit(1); //exit函数可以终止进程
}
//3.向有名管道写入数据
char * ptime;
while(1)
{
ptime=ctime(time(NULL));
write(fifo_fd,ptime,strlen(ptime));
sleep(1);
}
//4.关闭有名管道
close(fifo_fd);
return 0;
}

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