【Linux】进程间通信（三）：命名管道
📝前言：
这篇文章我们来讲讲Linux 进程间通信（三）——命名管道
🎬个人简介：努力学习ing
📋个人专栏：Linux
🎀CSDN主页 愚润求学
🌄其他专栏：C++学习笔记，C语言入门基础，python入门基础，C++刷题专栏
这里写目录标题
- 一，命名管道介绍
- 1. 原理介绍
- 2. 简单创建
- 3. 简单使用
- 4. 管道文件特殊的读写规则
- 5. 命名管道删除
- 二，使用示例
- 错误和退出宏
- 示例1
- 思路
- 代码
- 运行
- 示例2
- 思路
- 代码
- 运行
一，命名管道介绍
之前我们介绍过了匿名管道，匿名管道通常用于有血缘关系的进程。那如果两个毫无关系的进程之间要进行通信，这时候就需要用到我们的命名管道。
1. 原理介绍
首先，想要进行进程间通信，就要让两个进程看到同一份资源！这份资源就是文件！
命名管道的原理和匿名管道基本相同，都是要让两个进程看到同一份文件。那两个没有血缘关系的进程是如何做到的呢？
- 当两个进程打开同一路径下的同一个文件的时候，对应的文件描述符会被写入对应进程的文件描述符表中
- 而对应文件的
struct file其实是会被拷贝一份的（尽管两个struct file描述的都是c.txt文件，但是两个进程可能会在文件中有不同的读写位置不同的struct file就会记录） - 但是文件的 inode 和 文件内核缓冲区（这是文件在内存中真正的主体）是不会拷贝的，因为都是同一个文件的。
- 即：因为路径具有唯一性，两个进程利用路径的唯一性看到了同一个文件（资源）。因为文件有文件名，所以叫做命名管道。
问题是，对于普通文件来说，IO会往磁盘刷新！
所以，OS提供了一种特殊的文件：管道文件，这种文件不会往磁盘刷新。这样两个进程就可以通过读写这个文件来实现通信！
2. 简单创建
我们用mkfifo来创建管道文件，命令和库函数同名
命令：
库函数：
- 参数：（文件路径，创建文件时的权限）
- 返回值：成功：
0，失败：-1
示例（命令行创建）：
mkfifo fifo.txt
这个p就代表是管道文件
示例（库函数创建）：
#include 
当命名管道创建好后，和普通文件的使用放个一模一样。先打开，然后再读写操作。
3. 简单使用
命令行输入：echo "hello world" > fifo.txt
结果：
就像被卡柱一样，直到我们cat fifo.txt才有反应：
这是因为，管道文件有特殊的读写规则。
4. 管道文件特殊的读写规则
管道文件的读写端必须都打开了才能工作，不然一段会端塞。
以上面的例子为例，
-
当使用
echo "hello world" > fifo.txt往管道写数据时，必须有另一个进程在管道的读端等待读取数据，否则写操作会被阻塞。 -
同理，如果先打开读端，但是写端没有打开，读端也会阻塞等待写端打开。
5. 命名管道删除
使用unlink：
当然，命令行也可以用rm删
系统调用删，常用于代码中
二，使用示例
错误和退出宏
- 当一个操作错误时，C语言会设置对应的错误码在
errno，我们可以通过perror来打印对应错误码的错误信息。 - 如果我们想在打印错误信息后立刻终止程序，可以添加
exit操作
上述两个操作，我们可以用一个宏 + do...while(0)来包装一下
#define ERR_EXIT(m)
do {
perror(m);
exit(EXIT_FAILURE);
} while(0)
do...while(0)：只是为了提供一个能用于代码块包装的{}- 后续写代码时，我们直接调用
ERR_EXIT(m)，m为我们传入的字符串提示信息 - 因为宏是要写到一行的，
是为了换行 EXIT_FAILURE是标准库1）
示例1
思路
重建两个进程，利用命名管道进行文件的拷贝：把file1.txt 的 内容拷贝到 file2.txt
基本思路：
- 一个进程往命名管道里面写入
file1.txt的内容 - 另一个进程从命名管道读内容，写入
file2.txt
代码
WriteN 文件：
#include ReadN文件：
#include 运行
一个终端先运行writer，另一个终端再运行reader，就完成了文件拷贝工作
示例2
思路
- 利用命名管道建立一个服务段和客户端对话的窗口。
- 客户端往命名管道里面写数据。
- 服务段从命名管道里面读数据。
代码
comm.hpp文件：
#pragma once
#include client.cpp文件：
#include "comm.hpp"
int main()
{
Link Client(PATH, FILENAME);
Client.LinkForWrite();
Client.Write();
Client.Close();
}
server.cpp文件
#include "comm.hpp"
int main()
{
// 创建命名管道
// 构造时创建，进程结束时，自动析构
NamedPipe fifo(PATH, FILENAME);
Link Server(PATH, FILENAME);
Server.LinkForRead();
Server.Read();
Server.Close();
}
Makefile文件：
.PHONY:all
all:client server
client:client.cpp
g++ -o $@ $^ -std=c++11
server:server.cpp
g++ -o $@ $^ -std=c++11
.PHONY:clean
clean:
rm -f client server
- 伪目标
all（不对应实际文件，仅用于执行命令），依赖于client和server make执行all的时候，就会去执行client和server目标
运行
🌈我的分享也就到此结束啦🌈
要是我的分享也能对你的学习起到帮助，那简直是太酷啦！
若有不足，还请大家多多指正，我们一起学习交流！
📢公主，王子：点赞👍→收藏⭐→关注🔍
感谢大家的观看和支持！祝大家都能得偿所愿，天天开心！！！
