Linux 第二十八章

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目录

命名管道

mkfifo指令

mkfifo系统调用

命名管道实践:客户端server与服务端client进行通信

client.c

server.cc

Comm.h(共享管道文件的名字)

Makefile


命名管道

匿名管道,只能具有血缘关系的进程间通信,如果我想要让两个毫不相干的进程进行通信,得需要命名管道

mkfifo指令

mkfifo是Linux/Unix中的一个命令,用于创建一个命名管道(named pipe)文件。命名管道可以让进程在不同的时间以非常高效的方式进行通信,而无需使用临时文件或共享内存等机制。

命名管道是一种特殊类型的文件,它提供了一种先进先出(FIFO)的数据传输方法。它允许两个或多个进程之间进行通信,即一个进程往管道写入数据,另一个进程从管道中读取数据。

mkfifo命令的基本语法如下:

cpp 复制代码
mkfifo [option]... filename...
其中,option是一些可选参数,filename是要创建的命名管道文件名。例如,要创建一个名为mypipe的命名管道文件,可以使用以下命令:
mkfifo mypipe
创建成功后,可以使用ls命令查看该文件,可以发现它的类型是p:
$ ls -l mypipe
prw-r--r-- 1 user user 0 Feb  2 16:20 mypipe
其中,文件类型p表示它是一个命名管道文件。

通过命名管道,进程之间可以进行简单的IPC通信,例如,一个进程可以向管道中写入数据,另一个进程则可以从管道中读取数据。在使用管道通信时,需要注意以下几点:

* 同一时间只能有一个进程打开管道进行读写,否则会导致竞争条件。

* 写入进程在向管道中写入数据时,如果管道已满,写入操作将被阻塞,直到其他进程从管道中读取数据为止。

* 读取进程在从管道中读取数据时,如果管道为空,读取操作将被阻塞,直到另一个进程向管道中写入数据为止。

需要注意的是,命名管道与匿名管道(通过pipe系统调用创建的管道)不同,它们具有不同的用途和限制。命名管道允许不同进程之间进行通信,而匿名管道只能在父子进程之间进行通信。

事例

cpp 复制代码
[BCH@hcss-ecs-6176 1_25]$ mkfifo fifo
[BCH@hcss-ecs-6176 1_25]$ ll
总用量 84
prw-rw-r-- 1 BCH BCH     0 2月   1 22:05 fifo
-rw-rw-r-- 1 BCH BCH    90 1月  31 18:43 Makefile
-rwxrwxr-x 1 BCH BCH 70792 2月   1 17:22 processpool
-rw-rw-r-- 1 BCH BCH  3605 2月   1 17:22 processpool.cc
-rw-rw-r-- 1 BCH BCH  1547 2月   1 16:46 task.hpp

如果两个进程都需要访问同一文件,还需要把一份文件加载两次到内存吗?

是不需要的,只需要加载一次就行了,但是不同的进程有自己的文件管理结构,

例如

mkfifo系统调用

mkfifo() 是 Linux 中的一个系统调用,用于创建一个命名管道(Named Pipe)。命名管道是一种特殊类型的文件,可以在不同进程间进行通信,类似于匿名管道,但有一个重要的区别:命名管道在文件系统中有一个相关联的路径名,因此可以在不同的进程中通过路径名进行访问。

mkfifo() 函数的原型通常在头文件 unistd.h 中声明:

cpp 复制代码
#include <unistd.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
参数说明:
pathname:指定要创建的命名管道的路径名。
mode:指定创建的管道的权限模式,通常采用八进制表示(比如 0666)。
mkfifo() 函数成功时返回 0,失败时返回 -1,并设置相应的错误码,可以通过 errno 变量获取错误信息。
命名管道的创建通常与 open() 函数结合使用,用于打开管道以进行读取或写入操作。

示例:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main() {
    const char *fifo_path = "/tmp/myfifo"; // 命名管道的路径名
    // 创建命名管道
    if (mkfifo(fifo_path, 0666) == -1) {
        perror("mkfifo");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("Named pipe created successfully.\n");
    return 0;
}

上述示例中创建了一个命名管道 /tmp/myfifo,权限为 0666。如果创建成功,则输出 "Named pipe created successfully.",否则输出相应的错误信息。

命名管道实践:客户端server与服务端client进行通信

client.c
cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <cstring>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include "comm.h"

using namespace std;

int main()

{
    int wfd = open(FILENAME, O_WRONLY);

    if (wfd < 0)
    {
        cerr << "error: " << errno << "errstring :" << strerror(errno) << endl;

        return 1;
    }
    string message;

    while (true)
    {
        cout << "please enter# ";
        getline(cin, message);

        ssize_t s = write(wfd, message.c_str(), message.size());

        if (s < 0)
        {
            cerr << "error: " << errno << "errstring :" << strerror(errno) << endl;

            break;
        }
    }

    close(wfd);
    return 0;
}
server.cc
cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <cstring>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include "comm.h"

using namespace std;

// 创建管道文件,创建成功返回真,否则返回假
bool Mkfifo()

{
    int n = mkfifo(FILENAME, 0666);

    if (n < 0)
    {
        cerr << "error: " << errno << "errstring :" << strerror(errno) << endl;

        return false;
    }
    return true;
}

int main()

{
// 使用了goto语句,因为我不想每次打开客户端,都去删除原来的管道文件,因为每次打开客户端都会创建
// 管道文件,这样就会报错文件已存在,所以我们需要管道文件已存在,我们就不创建管道文件,不存在才创建
// 管道文件
start:
    int rfd = open(FILENAME, O_RDONLY);

    if (rfd < 0)
    {
        cerr << "error: " << errno << "errstring :" << strerror(errno) << endl;

        if (Mkfifo())
            goto start;

        else
            return 2;
    }

    char buffer[1024];

    while (true)
    {
        ssize_t s = read(rfd, buffer, sizeof(buffer) - 1);

        if (s > 0)
        {
            buffer[s] = 0;
            cout << "client say# " << buffer << endl;
        }
        else if (s == 0) // 如果写端关闭了

        {
            break;
        }
    }

    close(rfd);
    return 0;
}
Comm.h(共享管道文件的名字)
cpp 复制代码
#pragma once

#define FILENAME ".fifo"//隐藏文件
Makefile
cpp 复制代码
.PHONY:all
all:client server


client:client.cc
g++ -o $@ $^ -std=c++11



server:server.cc
g++ -o $@ $^ -std=c++11



.PHONY:clean
clean:
rm -f client server .fifo

🌸🌸🌸如果大家还有不懂或者建议都可以发在评论区,我们共同探讨,共同学习,共同进步。谢谢大家! 🌸🌸🌸

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