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管道是Unix系統IPC的最古老形式，所有Unix系統都提供這種形式。管道有以下兩種局限性：
（1）歷史上，通信方式為半雙工?，F在某些系統提供全雙工管道。
（2）管道只能在具有公共祖先的兩個進程之間使用。通常，一個管道由一個進程創建，在進程調用fork后，這個管道就能在父進程和子進程之間使用了。（FIFO無此局限）。
???? ???--《Unix環境高級編程》
通俗理解： Linux的管道通信，通訊方式正如其名一樣，如同一個大管道，一端流入，一端流出。半雙工通信方式，即只能一端流入另一端流出；全雙工通信方式，即一端可以流入也可以流出。
PIPEPIPE是一種半雙工管道，其中，fd[1]用來向管道寫入數據，fd[0]用來從管道讀出數據。若兩個進程需要利用PIPE通信，就要保證一個進程使用fd[0]，另一個進程使用fd[1]。
Code：
//參考Linux man手冊#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); }}
測試：
./pipe HelloWorldHelloWorld
小結:
參考man中pipe的使用代碼，大致了解pipe使用方法。即在父進程向管道寫入終端輸入的 “HelloWorld”，然后在子進程讀取管道數據，并在終端輸出。
在父子進程共享區，初始化pipe_fd后，即規定pipe_fd[0]為讀取端，pipe_fd[1]為寫入端。故pipe_fd必須在進程共享區初始化，也就能理解pipe存在開篇中第二個局限性的原因了。
FIFOFIFO有時也會被稱為命名管道，未命名的管道（PIPE）只能在兩個相關的進程間使用，而且這個兩個進程還要有共同的創建了它們的祖先進程。但是，通過FIFO，不相關的進程也能進行數據交換。
FIFO的使用方法與讀寫文件類似。先創建FIFO文件，再獲取FIFO文件的句柄，然后open、write、read、close。
Code：
fifo寫端口代碼實現：
//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讀端口代碼實現：
//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;}
- 當open一個FIFO時，非阻塞（O_NONBLOCK）會產生下列影響：
(1) 一般情況下(未指定O_NONBLOCK)，只讀open要阻塞到某個進程為寫而打開這個FIFO為止。類似的，只寫open要阻塞到某個進程為讀而打開這個FIFO為止。
（2）若指定O_NONBLOCK，則只讀open立即返回。但是，若沒有進程為讀而打開這個FIFO，那么只寫open則會返回為-1，將effno設置為ENXIO。 - 在調用mkfifo時，會創建一個fifo文件。其中第一個參數可為絕對路徑或者相對路徑。
測試
對比以上兩種管道的方式，可得出PIPE與FIFO的大致差異。
- 工作方式。PIPE可稱為“匿名管道”，無需命名，在具有親屬關系的進程中使用；FIFO又可稱為“有名管道”，在使用過程中，其會在系統中創建FIFO類型文件，從而可通過此文件進行不相關進程間的通信。
- 通信方式。PIPE為半雙工通信，即在一次通訊中，數據只能在一個方向上流動。FIFO為全雙工通信，在一次通訊中，兩端可以同時收發數據。
最后
用心感悟，認真記錄，寫好每一篇文章，分享每一框干貨。愿每一篇文章不負自己，不負看客！
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