Linux-命名管道

前言

上章内容，我们介绍与使用了管道。上章内容所讲的，是通过pipe接口函数让操作系统给我们申请匿名管道进行进程间通信。
并且这种进程间通信一般只适用于父子进程之间，那么对于两个没有“血缘”关系的进程，我们还能通过怎样的方式来进行通信呢？

本章内容主要讲解命名管道的通信，而命名管道，顾名思义，既然匿名管道是没有名字的管道，那么命名管道就是有名字的管道。

一、命名管道接口函数介绍

先来讲讲函数名：mk - make fifo - first in first out（先进先出），因为管道的buffer就是先进先出的策略，所以函数名为mkfifo。

第一个参数 const char* pathname: 这个参数是作为你要生成的命名管道的路径与名字。不过要注意的是，这个文件的路径最好是你有权限去进行访问，不然可能会出现各种问题。

第二个参数 mode_t mode： 因为既然你要生成一个命名管道文件，那么你就需要给它制定文件的访问权限。

二、使用步骤

使用步骤与匿名管道比较相似，只是多了需要自己调用mkfifo函数的过程

//   # fifo.hpp
#ifndef _FIFO_COM
#define _FIFO_COM


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<assert.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<string>


#define PATH_NAME "./fifo.ipc"
std::string END_STR("end");
#endif

//  Server端
#include "fifo.hpp"
#include "Log.hpp"

int main()
{
   
    // 1.申请命名管道
    int ret = mkfifo(PATH_NAME, 0666);
    if (ret == -1)
    {
   
        perror("mkfifo");
        exit(1);
    }
    int a = 0;
    Log(Debug) << "Server: make named_pipe success!  Step1" << std::endl;

    // 2.打开命名管道文件
    // Server端进行写操作
    int fd = open(PATH_NAME, O_WRONLY);
    if (fd == -1)
    {
   
        perror("open");
        exit(2);
    }
    Log(Debug) << "Server: open named_pipe success!   Step2" << std::endl;

    // 3.开始写
    std::string buffer;
    while (1)
    {
   
        std::cout << "Please Enter Message Line ,End enter 'end' :> ";
        std::getline(std::cin, buffer);
        if(buffer == END_STR) break;
        write(fd, buffer.c_str(), buffer.size());
    }

    //.关闭命名管道
    close(fd);
    Log(Debug) << "Server: close fc done!   Step3" << std::endl;
    return 0;
}

//  Client端
#include "fifo.hpp"
#include "Log.hpp"
int main()
{
   
    // 1.打开命名管道文件
    // Client端进行读
    int fd = open(PATH_NAME, O_RDONLY);
    if (fd == -1)
    {
   
        perror("open");
        exit(2);
    }
    char buffer[1024];
    Log(Debug) << "Client: open named_pipe success!  Step1" << std::endl;
    // sleep(5);
    //  开始进行读
    while (1)
    {
   
        memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));
        int n = read(fd, buffer, sizeof(buffer) - 1);
        if (n == 0)
        {
   
            // 读到了文件末尾
            Log(Debug) << "Read done!" << std::endl;
            break;
        }
        else if (n > 0)
        {
   
            std::cout << "Server say: " << buffer << std::endl;
        }
    }

    close(fd);
    unlink(PATH_NAME);
    Log(Debug) << "Client: close named_pipe success!  Step2" << std::endl;
    Log(Debug) << "Client: close fd done!   Step3" << std::endl;
    return 0;
}

//   Log.hpp 日志
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <string>

#define Debug 0
#define Error 1

const std::string com[] = {
   
    "Debug",
    "Error"};

std::ostream &Log(int command)
{
   
    std::cout << "[" << (unsigned)time(nullptr) << "]:"
              << "[" << com[command] << "]" <
        " ";
    return std::cout;
}

需要特别注意的是：对于管道文件，必须读写两端都打开管道文件（也就是都进行open管道文件），否则读端或者写端就会被堵塞在open函数。