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Linux下有名管道mkfifo使用详解

电脑技巧

有名管道:在 Linux 中创建管道以实现进程间通信

在 Linux 系统中,管道是一种特殊的文件类型,允许一个进程的输出直接作为另一个进程的输入。有名管道是一种持久管道,可以在进程之间共享,并且在进程终止后仍然存在。这使其成为需要在多个进程之间交换数据的应用程序的理想选择。

有名管道与匿名管道

匿名管道和有名管道之间的一个关键区别是它们的生命周期。匿名管道在创建后立即创建和销毁,而有名管道可以在进程之间共享,并且在进程终止后仍然存在。这使得有名管道更适合需要持久数据交换的应用程序。

创建有名管道

要创建有名管道,可以使用 mkfifo 命令。该命令的语法如下:

mkfifo [选项] <fifo_name>

其中,<fifo_name> 是要创建的有名字符管道的名称,[options]mkfifo 命令的选项。

一些常见的选项包括:

  • -m <mode>:设置新建有名管道的权限,使用八进制数字表示。
  • -p:允许其他用户访问新建有名管道。
  • -u:设置新建有名管道的用户所有者。
  • -g:设置新建有名管道的组所有者。

使用有名管道

创建有名管道后,就可以使用它在进程之间交换数据了。这可以通过使用以下命令来完成:

  • 写入管道: echo "数据" > <fifo_name>
  • 从管道读取: cat <fifo_name>

代码示例

以下是一个使用有名管道在两个进程之间交换数据的示例代码:

// 进程 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    // 创建有名管道
    if (mkfifo("my_fifo", 0666) == -1) {
        perror("mkfifo");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 写入管道
    FILE *fp = fopen("my_fifo", "w");
    if (fp == NULL) {
        perror("fopen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fprintf(fp, "Hello, world!\n");
    fclose(fp);

    return 0;
}

// 进程 2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    // 从管道读取
    FILE *fp = fopen("my_fifo", "r");
    if (fp == NULL) {
        perror("fopen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    char buffer[1024];
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }
    fclose(fp);

    return 0;
}

结论

有名管道是 Linux 中用于进程间通信的强大工具。它们提供了在进程之间共享数据的一种有效且可靠的方式,对于需要在多个进程之间交换数据的应用程序非常有用。通过理解 mkfifo 命令及其选项,您可以创建和使用有名管道来简化您的应用程序的数据交换需求。

常见问题解答

  1. 有名管道和匿名管道有什么区别?
    匿名管道是临时管道,在进程创建后立即创建和销毁,而有名管道是持久管道,可以在进程之间共享,并且在进程终止后仍然存在。

  2. 如何创建有名管道?
    可以使用 mkfifo 命令创建有名管道。该命令的语法如下:mkfifo [选项] <fifo_name>,其中<fifo_name>是要创建的有名字符管道的名称,[options]mkfifo 命令的选项。

  3. 如何使用有名管道在进程之间交换数据?
    要写入有名管道,可以使用 echo "数据" > <fifo_name> 命令。要从有名管道读取数据,可以使用 cat <fifo_name> 命令。

  4. 有名管道有哪些优点?
    有名管道的优点包括:

    • 进程间高效数据交换
    • 进程间持久数据共享
    • 易于创建和使用
  5. 有名管道有哪些局限性?
    有名管道的局限性包括:

    • 只能在同一台计算机上的进程之间使用
    • 具有固定大小,可能限制数据传输量