[linux]：匿名管道和命名管道（什么是管道，怎么创建管道（函数），匿名管道和命名管道的区别，代码例子）

目录

一、匿名管道

1.什么是管道？什么是匿名管道？

2.怎么创建匿名管道（函数）

3.匿名管道的4种情况

4.匿名管道有5种特性

 5.怎么使用匿名管道？匿名管道有什么用？（例子）

二、命名管道

1.什么是命名管道？

2.怎么创建命名管道（函数）？

3.命名管道的打开规则

4.怎么使用命名管道？命名管道有什么用？（例子）

三、匿名管道和命名管道的区别 

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一、匿名管道

1.什么是管道？什么是匿名管道？

我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”。而匿名管道顾名思义，就是一种没有名字的“管道”。

2.怎么创建匿名管道（函数）

#include <unistd.h>
功能:创建一无名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
参数
fd：文件描述符数组,其中fd[0]表示读端, fd[1]表示写端

记忆方法：0像一张嘴，所以是读端，1像一支笔，所以是写端
返回值:成功返回0，失败返回错误代码

3.匿名管道的4种情况

1.正常情况，如果管道没有数据了，读端必须等待，直到有数据为止(写端写入数据了)
2.正常情况，如果管道被写满了，写端必须等待，直到有空间为正(读端读走数据)
3.写端关闭，读端一直读取，读端会读到read返回值为0，表示读到文件结尾
4.读端关闭，写端一直写入，OS会直接杀掉写端进程，通过向目标进程发送SIGPIPE(13)信号，终止目标进程
b.管道的5种特性
1.匿名管道，可以允许具有血缘关系的进程之间进行进程间通信，常用与父子，仅限于此
2.匿名管道，默认给读写端要提供同步机制 ---了解现象就行
3. 面向字节流的---了解现象就行
4.管道的生命周期是随进程的
5.管道是单向通信的，半双工通信的一种特殊情况

4.匿名管道有5种特性

1.匿名管道，可以允许具有血缘关系的进程之间进行进程间通信，常用与父子，仅限于此
2.匿名管道，默认给读写端要提供同步机制
3. 面向字节流的
4.管道的生命周期是随进程的
5.管道是单向通信的，半双工通信的一种特殊情况

 5.怎么使用匿名管道？匿名管道有什么用？（例子）

例子：

先创建管道， 进而创建子进程， 父子进程使用管道进行通信

父进程向管道当中写“i am father”， 

子进程从管道当中读出内容, 并且打印到标准输出（屏幕）

#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
int main()
{int fd[2];//打开匿名管道if(pipe(fd) == -1){cout << "open pipe fail" << endl;exit(1);}pid_t id = fork();if(id == 0)//child{char message[30];read(fd[0], message, sizeof(message));cout << message << endl;}//fatherchar s[] = "i am father";write(fd[1], s, sizeof(s));return 0;
}

运行后：

二、命名管道

1.什么是命名管道？

匿名管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先（具有亲缘关系）的进程间通信

如果我们想在不相关的进程之间交换数据，可以使用FIFO文件来做这项工作，它经常被称为命名管道。命名管道是一种特殊类型的文件。

2.怎么创建命名管道（函数）？

命名管道可以从命令行上创建，命令行方法是使用下面这个命令

mkfifo filename

命名管道也可以从程序里创建，相关函数有 

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int mkfifo(const char *filename,mode_t mode);

filename：命名管道的名字

mode：权限值

返回值：成功返回0，失败返回-1

3.命名管道的打开规则

如果当前打开操作是为读而打开FIFO时

• O_NONBLOCK （disable）：阻塞直到有相应进程为写而打开该FIFO
• O_NONBLOCK （enable）：立刻返回成功

如果当前打开操作是为写而打开FIFO时

• O_NONBLOCK （disable）：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
• O_NONBLOCK （enable）：立刻返回失败，错误码为ENXIO

4.怎么使用命名管道？命名管道有什么用？（例子）

创建出来的命名管道可以供两个进程通信

进程A 向管道当中写 “i am process A”

进程B 从管道当中读 并且打印到标准输出

processA.cc

#include "fifo.h"
using namespace std;
bool MakeFifo()
{int n = mkfifo(FIFONAME, 0644);if(n < 0){cout << "mkfifo fail" << endl;return false;}return true;
}int main()
{//创建命名管道if(!MakeFifo()){cerr << "mkfifo fail" << endl;return 1;}//打开fifo文件写int wfd = open(FIFONAME, O_WRONLY);if(wfd < 0){cerr << "open fifo fail" << endl;return 2;}cout << "Process A is sending a message to process B" << endl;char message[] = "i am process A";write(wfd, message, sizeof(message));return 0;
}

processB.cc

#include "fifo.h"
using namespace std;int main()
{//打开fifo文件写int rfd = open(FIFONAME, O_RDONLY);if(rfd < 0){cerr << "open fifo fail" << endl;return 2;}cout << "receives messages from process A: ";char message[30];read(rfd, message, sizeof(message));cout << message << endl;return 0;
}

fifo.h

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <iostream>
#include <cassert>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>#define FIFONAME  "fifo"

现象：

1.

 2.

 3.

三、匿名管道和命名管道的区别 

• 匿名管道由pipe函数创建并打开。
• 命名管道由mkfifo函数创建，打开用open
• FIFO（命名管道）与pipe（匿名管道）之间唯一的区别在它们创建与打开的方式不同，一但这些工作完成之后，它们具有相同的语义