linux进程通信之命名管道

前一节学习了无名管道，这节学习命名管道。

二命名管道
无名管道只能用来在父子进程或兄弟进程之间进行通信，这就给没有亲缘关系的进程之间数据的交换带来了麻烦，解决这个问题就是本节要学习的另一种管道通信：命名管道。
命名管道也被称为FIFO文件，FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存在于文件系统中。这样，即使与FIFO的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过FIFO相互通信（能够访问该路径的进程以及FIFO的创建进程之间），因此，通过FIFO不相关的进程也能交换数据。值得注意的是，FIFO严格遵循先进先出（first in first out），对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作。

http://blog.csdn.net/xiaoliangsky/article/details/40121893

1 mkfifo
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
mafifo函数创建一个FIFO，FIFO在文件系统中表现为一个文件。
pahtname 文件路径
mode 和系统调用open函数中的mode是一样的。

返回值
如果函数调用成功返回非-1；
函数调用失败返回-1。

2 命名管道操作
FIFO在文件系统中表现为一个文件，大部分的系统文件调用都可以用在FIFO上面，比如：read，open，write，close，unlink，stat等函数。但是seek等函数不能对FIFO调用。

2.1 打开命名管道
可以调用open函数打开命名管道，但是有两点要注意
1）不能以O_RDWR模式打开命名管道FIFO文件，否则其行为是未定义的，管道是单向的，不能同时读写；
2）就是传递给open调用的是FIFO的路径名，而不是正常的文件

打开FIFO文件通常有四种方式：
open(pathname, O_RDONLY);//1只读、阻塞模式
open(pathname, O_RDONLY | O_NONBLOCK);//2只读、非阻塞模式
open(pathname, O_WRONLY);//3只写、阻塞模式
open(pathname, O_WRONLY | O_NONBLOCK);//只写、非阻塞模式

注意阻塞模式open打开FIFO:
1)当以阻塞、只读模式打开FIFO文件时，将会阻塞，直到其他进程以写方式打开访问文件；
2)当以阻塞、只写模式打开FIFO文件时，将会阻塞，直到其他进程以读方式打开文件；
3)当以非阻塞方式（指定O_NONBLOCK）方式只读打开FIFO的时候，则立即返回。当只写open时，如果没有进程为读打开FIFO，则返回-1，其errno是ENXIO。
下面是一个命名管道的例子：

用命名管道实现多个进程间的通信，一个server进程负责接受多个cilent进程发来的消息

server.c代码：

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

typedef struct 
{
	pid_t     child_pid;
	char      message[PIPE_BUF+1];
}fifo_message;

int main()
{
	int                     fd;
	const char             *fifoname;
	fifo_message            msgbuf;

	fifoname = "/tmp/serverfifo";

	if (access(fifoname, F_OK) == -1)
	{
		if (mkfifo(fifoname, 0666) == -1)
		{
			perror("mkfifo error\n");
			exit(-1);
		}
	}

	if ((fd = open(fifoname, O_RDONLY)) == -1)//以只读、阻塞模式打开
	{
		fprintf(stdout, "open %s failed\n", fifoname);
		exit(-1);
	}

	while (1)
	{
		if (read(fd, &msgbuf, sizeof(msgbuf)) < 0)
		{
			close(fd);
			perror("read error\n");
			exit(-1);
		}

		fprintf(stdout, "message from child: %d, message: %s\n", msgbuf.child_pid, msgbuf.message);
		sleep(1);
	}
    
	return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>

struct fifo_message
{
	pid_t      child_pid;
	char       message[PIPE_BUF+1];
};


int main()
{
	int                     fd;
	const char             *fifoname;
	struct fifo_message     msgbuf;

	fifoname = "/tmp/serverfifo";
	if (access(fifoname, F_OK) == -1)
	{
		perror("access error\n");
		exit(-1);
	}

	if ((fd = open(fifoname, O_WRONLY)) < 0)//以只写、阻塞模式打开
	{
		perror("open error\n");
	}

	msgbuf.child_pid = getpid();

	while (1)
	{
		printf("input the message: ");
		if (fgets(msgbuf.message, sizeof(msgbuf.message), stdin) == NULL)
		{
			perror("fgets error or end\n");
			break;
		}

		msgbuf.message[strlen(msgbuf.message)] = '\0';

		if (write(fd, &msgbuf, sizeof(msgbuf)) == -1)
		{
			perror("write error\n");
			close(fd);
			exit(-1);
		}
	}
	
	close(fd);

	return 0;
}