Linux--进程间的通信-命名管道

前文：
Linux–进程间的通信-匿名管道
Linux–进程间的通信–进程池

命名管道的概念

命名管道是一种进程间通信（IPC）机制，运行不同进程之间进行可靠的、单向或双向的数据通信。

特点和作用：

1. 跨平台性：在WIndows和Linux系统中都有实现，因此具有良好的跨平台性。
2. 简单易用： 使用命名管道进行通信相对简单。
3. 安全性：命名管道充分利用了操作系统提供的安全特性，如WIndows的访问控制列表（ACL），从而确保通信的安全性。

命名管道的模拟实现

mkfifo是用于创建命名管道的命令，它的作用是在文件系统中创建一个特殊类型的文件，该文件可被多个进程用于进程间的通信。

这是mkfifo函数。

代码

Comm.hpp: 这里面包含了一个有关命名管道的类，包括管道的创建和销毁。

#ifndef __COMM_HPP__
#define __COMM_HPP__

#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cerrno>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>

using namespace std;

#define Mode 0666
#define Path "./fifo"

class fifo
{
public:
    fifo(const string & path)
    :_path(path)
    {
        umask(0);
        int n=mkfifo(_path.c_str(),Mode);
        if(n==0)
        {
            cout<< "mkfifo success" << endl;
        }
        else
        {
            cerr << "mkfifo failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
        }
    }
    ~fifo()
    {
        int n=unlink(_path.c_str());
        if (n == 0)
        {
            cout << "remove fifo file " << _path << " success" << endl;
        }
        else
        {
            cerr << "remove failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
        }
    }
private:
    string _path; //文件路径
};

#endif
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PipeCilent.cc: 这是客户端（写端），将数据写入到命名管道文件；

#include"Comm.hpp"

int main()
{
    int wfd=open(Path,O_WRONLY);
    if(wfd<0)
    {
        cerr << "open failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
        return 1;
    }

    string inbuffer;
    while(true)
    {
        cout<<"Please Enter Your Message# ";
        getline(cin,inbuffer);
        if(inbuffer=="quit") break;
        ssize_t n=write(wfd,inbuffer.c_str(),inbuffer.size());
        if(n<0)
        {
            cerr << "write failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
            break;
        }
    }

    close(wfd);
    return 0;
}
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PipeServer.cc: 服务端（读端），需要对管道创建一个对象，读取管道中的内容。

#include "Comm.hpp"
#include<unistd.h>

int main()
{
    fifo ff(Path);

    int rfd=open(Path,O_RDONLY);
    if(rfd<0)
    {
        cerr << "open failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
        return 1;
    }

    //如果写端没有打开，那么open函数会受到阻塞，相当于命名管道与写端没有通信，
    //open函数打开管道文件后如果没有连接写端就会等待
    cout<<"open success"<<endl;

    char buffer[1024];
    while(true)
    {
        ssize_t n=read(rfd,buffer,sizeof(buffer)-1);
        if(n>0)
        {
            buffer[n]=0;
            cout << "client say : " << buffer << endl;
        }
        else if(n==0)
        {
            cout << "client quit, me too!!" << endl;
            break;
        }
        else
        {
            cerr << "read failed, errno: " << errno << ", errstring: " << strerror(errno) << endl;
            break;
        }
    }

    close(rfd);
    return 0;
}
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解释

命名管道和匿名管道的区别：
匿名管道主要用于有血缘关系的进程间的通信，无法用于两个没有联系的进程；而命名管道可以在文件系统中通过路径名来进行使用；并且命名管道开辟的管道本质是一个文件，相对于匿名管道，管道空间比较大;创建方式不同：通过调用不同的系统调用来进行创建；所在位置不同：匿名管道会在内存中创建，而命名管道会在文件系统中创建;