进程通信——有名管道

上一篇文章中学习了进程间通信的一种简答的方法：匿名管道。但是它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信。而FIFO的通信机制与之相似，却可以在任意两个进程之间通信。

FIFO文件操作

创建FIFO类似于创建文件，确实，FIFO可以存在于文件系统中。下面是创建FIFO的函数：

#include <sys/stat.h>
int mkfifi(const char *pathname, mode_t mode);
                                返回值：若成功返回0，若出错返回-1

参数说明：

pathname: FIFO文件的路径
mode: 设置FIFO文件属性的模式字，通常设为0666
返回值：若成功返回0，若出错返回-1

下面是一个简答的利用mkfifo函数来创建FIFO文件的例子，并利用了ls命令来查看其属性：

int ret;
mode_t mode = 0666;
if ((ret = mkfifo("./fifo",  mode)) < 0)
{
    printf("mkfifo error the return code is %s\n", strerror(errno));
    return -1;
}

在创建好FIFO文件之后，需要调用 open 函数打开FIFO文件，然后在此基础上执行read write 等操作。下面是关于 FIFO 文件操作的一些注意点。

注意点：

• 跟管道类似，如果对写进程不存在的FIFO执行read操作，总是返回0；这意味着如果写进程提前关闭FIFO文件，并且FIFO中不存在数据时，read操作将直接返回0，而不会阻塞。如果对进程不存在的FIFO执行write操作，出错返回-1，产生SIGPIPE信号。

• 如果open时没有设置O_NONBLOCK，则以读方式打开FIFO文件，必须存在以写方式打开此FIFO文件的进程，否则一直阻塞；以写方式打开FIFO，如果不存在以读方式打开FIFO的进程，也会一直阻塞
• 如果设置了 O_NONBLOCK，以读或写方式打开FIFO会立即返回。返回值会根据有没有相应的写或者读进程提出出错与否。

下面是一段测试代码：

#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int ret;
    int fd;
    mode_t mode = 0666;
    if ((ret = mkfifo("./fifo",  mode)) < 0)
    {
        printf("mkfifo error the return code is %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    // 测试没有设置O_NONBLOCK标识且写进程不存在，这个操作会一直阻塞
    if ((fd = open("./fifo", O_RDONLY)) < 0)
        printf("open error the return code is %s\n", strerror(errno));

    // 测试没有设置O_NONBLOCK标识且读进程不存在，这个操作会一直阻塞
    if ((fd = open("./fifo", O_WRONLY)) < 0)
        printf("open error the return code is %s\n", strerror(errno));

    return 0;
}

实例

下面是一段利用FIFO实现服务器与客户端通信的例子：

/*
 * file : FIFOread.c
 *
 */

#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int ret;
    int fd;
    mode_t mode = 0666;
    if ((ret = mkfifo("./fifo",  mode)) < 0)
    {
        printf("mkfifo error the return code is %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    // open the fifo file and papare to read
    if ((fd = open("./fifo", O_RDONLY)) < 0)
    {
        printf("open error the return code is %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    // read the data from client and print
    int nRead;
    char line[1024];
    while ((nRead = read(fd, line, 1024)) > 0)
    {
        printf("the recv bytes is %d\n", nRead);
        printf("the recv msg is %s\n", line);
    }

    printf("the return nRead is %d\n", nRead);
    close(fd);
    return 0;
}

#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
    int fd;
    // open test without O_NOBLOCK flag
    if ((fd = open("./fifo", O_WRONLY)) < 0)
    {
        printf("open error the return code is %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    int i;
    int nWrite;
    char line[100] = "Hello FIFO\n";

    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        if ((nWrite = write(fd, line, sizeof(line))) < 0)
        {
            printf("wirte error\n");
            return -1;
        }
        sleep(1);

    }

    close(fd);
    return 0;
}