FIFO

有名管道又称为FIFO，是进程间通信的一种方式。FIFO具有以下特点：

1.全双工的通信模式，数据先进先出;

2.可以用于任意的进程之间，通过指定相同的管道文件进行通信;

3.文件名存在文件系统中，而管道中的内容存在于内存中。可通过open()、read()和write()对其操作;

使用FIFO的步骤如下：

一、创建/打开一个FIFO

FIFO是一种文件类型，在Linux系统中FIFO的类型用p表示。如下所示：

$ ls -l
total 8
drwxr-xr-x   2 abc abc 4096 11月 10 17:50 ./
drwxrwxr-x   4 abc abc 4096 11月 10 17:50 ../
prw-r--r--   1 abc abc    0 11月 10 17:50 a_fifo|
-rw-r--r--   1 abc abc    0 11月 10 17:50 a_txt

可以看到，虽然FIFO文件存在于文件系统中(可供不同的进程打开)，但FIFO中的内容都存放在内存中，所以文件大小始终为0。

由于FIFO不是普通文件，所以只能用文件IO来访问。

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

函数mkfifo用于创建一个有名管道，参数path指定要创建的FIFO的路径，mode为该管道文件的访问权限，一般用八进制数表示。

int open(const char *path, int oflag, ... );

函数open通过指定路径打开一个文件，不同的进程可以调用open打开同一个FIFO进行通信。参考下面的代码(相关头文件省略)

#define BUF_SIZE 51
int main(int argc, char *argv[])
{
int fd;
ssize_t n;
char buf[BUF_SIZE];
if ( argc <2)
{
fprintf(stdout, “Usage: %s n”, argv[0]);
exit(1);
}
if ( mkfifo(argv[1], 0666) < 0 ) // 创建FIFO失败
{
if (errno != EEXIST ) // 出错原因不是因为管道已存在
{
fprintf(stderr, “mkfifo() failed %sn”, strerror(errno));
exit(-1);
}
}
if ( (fd = open(argv[1], O_RDWR)) < 0 ) // 打开FIFO出错
{ // 注：< 优先级要高于 =
fprintf(stderr, “open() failed %sn”, strerror(errno));
exit(-1);
}
…
return 0;
}

二、读/写FIFO

进程打开FIFO后，就可以根据open时指定的选项对其进行相应的读/写操作:

#include
ssize_t read(int fildes, void *buf, size_t nbyte);
ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte);
……
if ((n = read(fd, buf, BUF_SIZE)) < 0 )
{
fprintf(stderr, “read() failed %sn”, strerror(errno));
exit(-1);
}
else if ( n = = 0 )
{
fprintf(stdout, “all write sides are closed…n”);
exit(-1);
}
else
{
fprintf(stdout, “read %d bytes from FIFO : %sn”, n, buf);
}
……

对FIFO的写操作，大家可以仿照上面的代码。

最后总结一下在使用FIFO时要注意的问题：

在用open打开FIFO时有可能会阻塞，原因就是当前只有读端或写端存在。换句话说，如果程序在打开FIFO时指定了只读方式/只写方式，那么该进程对于打开的FIFO来说就是一个读端/写端。如果指定的是读写方式，那么进程既是读端又是写端。

从FIFO中读数据时(用read函数)，如果没有数据，默认是阻塞等待，直到有数据被写入FIFO。如果read函数返回0，说明该FIFO所有的写端都已关闭，程序要做相应的处理。向FIFO写入数据时(使用write函数)，如果FIFO有足够空间，write函数会返回写入的字节数;如果空间不够，write函数会阻塞，直到写完为止。当所有的读端都关闭时，再向FIFO写数据会出错。内核会向写进程发管道断裂的信号(SIGPIPE), 从而终止该进程。处理的办法有两种：程序以读写方式打开FIFO或是在程序中捕捉SIGPIPE信号，由用户自行处理。