开发日记-20190823 linux有名管道fifo，进程间通信

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命名管道（FIFO）不同于无名管道之处在于它提供了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，因此，通过 FIFO 不相关的进程也能交换数据。

命名管道（FIFO)和无名管道（pipe）有一些特点是相同的，不一样的地方在于:

1、FIFO 在文件系统中作为一个特殊的文件而存在，但 FIFO 中的内容却存放在内存中。

2、当使用 FIFO 的进程退出后，FIFO 文件将继续保存在文件系统中以便以后使用。

3、FIFO 有名字，不相关的进程可以通过打开命名管道进行通信。

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);用于创建一个管道

int open(const char *pathname, int flags);用于打开一个管道

打开FIFO文件和普通文件的区别有2点：

第一个是不能以O_RDWR模式打开FIFO文件进行读写操作。这样做的行为是未定义的。

因为我们通常使用FIFO只是为了单向传递数据，所以没有必要使用这个模式。

如果确实需要在程序之间双向传递数据，最好使用一对FIFO或管道，一个方向使用一个。或者采用先关闭在重新打开FIFO的方法来明确改变数据流的方向。

第二是对标志位的O_NONBLOCK选项的用法。

使用这个选项不仅改变open调用的处理方式，还会改变对这次open调用返回的文件描述符进行的读写请求的处理方式。

O_RDONLY、O_WRONLY和O_NONBLOCK标志共有四种合法的组合方式：

flags=O_RDONLY：open将会调用阻塞，除非有另外一个进程以写的方式打开同一个FIFO，否则一直等待。
flags=O_WRONLY：open将会调用阻塞，除非有另外一个进程以读的方式打开同一个FIFO，否则一直等待。
flags=O_RDONLY|O_NONBLOCK：如果此时没有其他进程以写的方式打开FIFO，此时open也会成功返回，此时FIFO被读打开，而不会返回错误。
flags=O_WRONLY|O_NONBLOCK：立即返回，如果此时没有其他进程以读的方式打开，open会失败打开，此时FIFO没有被打开，返回-1。
open函数调用中的参数标志O_NONBLOCK会影响FIFO的读写操作。

规则如下：

对一个空的阻塞的FIFO的read调用将等待，直到有数据可以读的时候才继续执行/
对一个空的非阻塞的FIFO的read调用立即返回0字节。
对一个完全阻塞的FIFO的write调用将等待，直到数据可以被写入时才开始执行。
系统规定：如果写入的数据长度小于等于PIPE_BUF字节，那么或者写入全部字节，要么一个字节都不写入。
注意这个限制的作用：
当只使用一个FIF并允许多个不同的程序向一个FIFO读进程发送请求的时候，为了保证来自不同程序的数据块不相互交错，即每个操作都原子化，这个限制就很重要了。如果能够包子所有的写请求是发往一个阻塞的FIFO的，并且每个写请求的数据长父小于等于PIPE_BUF字节，系统就可以确保数据绝不会交错在一起。通常将每次通过FIFO传递的数据长度限制为PIPE_BUF是一个好办法。

在非阻塞的write调用情况下，如果FIFO 不能接收所有写入的数据，将按照下面的规则进行：
请求写入的数据的长度小于PIPE_BUF字节，调用失败，数据不能被写入。
请求写入的数据的长度大于PIPE_BUF字节，将写入部分数据，返回实际写入的字节数，返回值也可能是0。
其中。PIPE_BUF是FIFO的长度，它在头文件limits.h中被定义。在linux或其他类UNIX系统中，它的值通常是4096字节。

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