
在 Linux 系统上,IPC 的实现方式多种多样,从传统的管道(pipe)、信号(signal)到更高级的消息队列(message queue)、共享内存(shared memory)和信号量(semaphore),每一种机制都有其独特的适用场景和优势
然而,在这些众多的 IPC 手段中,FIFO(First In, First Out,也称为命名管道)凭借其简洁性和易用性,在特定场景下展现出了非凡的潜力
本文将深入探讨如何使用 Linux C 语言中的 `mkfifo` 函数来创建 FIFO,以及如何利用它来实现高效的进程间通信
FIFO 简介 FIFO,即命名管道,是一种特殊的文件类型,它允许数据按照先进先出的顺序在两个或多个进程间传输
与无名管道(通过 `pipe()` 函数创建,仅能在父子进程间通信)不同,FIFO 可以在不相关的进程间建立通信桥梁,只需通过文件系统路径来访问
FIFO 的这一特性使其成为跨用户、跨会话甚至跨网络(通过挂载点)进行通信的理想选择
mkfifo 函数详解 `mkfifo` 是 Linux 系统中用于创建 FIFO 的系统调用,它有两种形式:一种是作为 shell 命令直接使用,另一种是通过 C 语言中的库函数`mkfifo()` 调用
对于需要深度定制和高效控制的场景,C 语言中的`mkfifo()` 函数无疑更加灵活和强大
函数原型
include
- `mode`:设置 FIFO 的文件权限(类似于`open()` 函数中的模式参数),通常使用八进制数表示,如`0666` 表示所有用户可读写(实际权限受 umask 影响)
返回值
- 成功时返回`0`
- 失败时返回 `-1`,并设置 `errno` 以指示错误类型,如`EEXIST`(文件已存在)、`EACCES`(权限不足)、`EROFS`(文件系统只读)等
示例代码
以下是一个简单的 C 程序示例,演示如何使用 `mkfifo()`创建一个名为`myfifo` 的 FIFO 文件,并检查操作是否成功:
include 这为不同程序、不同用户甚至不同系统之间的数据交换提供了可能
2.简单高效:FIFO 基于文件系统实现,无需额外的库支持,使用简单且效率较高 对于数据量不大、实时性要求不高的场景,FIFO 是一个很好的选择
3.安全性:通过设置合适的文件权限,FIFO 可以实现精细的访问控制,确保只有授权的进程能够读写数据
4.兼容性:FIFO 是一种标准的 UNIX IPC 机制,在大多数类 UNIX 系统(包括 Linux)上均可使用,具有良好的跨平台兼容性
FIFO 通信的实现
创建了 FIFO 之后,接下来是如何利用它进行通信 在 C 语言中,这通常涉及两个步骤:
1.打开 FIFO:使用 open() 函数以读或写模式打开 FIFO 对于写端,可以使用 `O_WRONLY` 标志;对于读端,则使用`O_RDONLY` 如果需要在打开时阻塞直到另一端也打开,可以加上`O_NONBLOCK`标志的否定形式(即不使用该标志)
2.读写数据:一旦 FIFO 被打开,就可以像操作普通文件一样使用 `write()`和 `read()` 函数进行数据传输
以下是一个简单的读写示例,其中 `writer.c` 负责向 FIFO 写入数据,`reader.c` 负责从 FIFO 读取数据:
// writer.c
include
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