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Linux进程间通信详解：命名管道（FIFO）

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系统教程
2026-01-21
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Linux进程间通信详解：命名管道（FIFO）

小白入门指南，轻松掌握高效IPC通信

在Linux系统中，进程间通信（IPC）是多个进程之间交换数据的关键机制。它允许不同进程协同工作，提升系统效率。其中，命名管道（也称为FIFO，First In First Out）是一种简单而强大的IPC方式，特别适合无关联进程间的通信。本教程将详细介绍命名管道的概念、创建和使用方法，即使你是Linux新手，也能轻松理解。

一、什么是命名管道？

命名管道是一种特殊的文件类型，它在文件系统中有一个路径名，因此可以被多个无关进程访问。与匿名管道（仅用于父子进程间通信）不同，命名管道允许任何进程通过文件路径进行读写，实现了持久的IPC通道。其工作原理类似于队列：数据先进先出（FIFO），写入端发送数据，读取端接收数据。

Linux进程间通信详解：命名管道（FIFO） Linux进程间通信命名管道 FIFO IPC 第1张

二、如何创建命名管道？

在Linux中，创建命名管道有两种常用方法：通过命令行使用mkfifo命令，或通过C语言编程调用mkfifo()函数。这里我们以命令行为例，适合初学者快速上手。

使用mkfifo命令：打开终端，输入mkfifo myfifo，这将在当前目录创建一个名为"myfifo"的命名管道文件。你可以用ls -l myfifo查看，文件类型显示为"p"，表示管道。
注意：命名管道文件不存储实际数据，只作为通信媒介。删除文件会中断通信。

三、使用命名管道进行通信

创建命名管道后，进程可以通过读写操作进行IPC通信。通常，一个进程写入数据，另一个进程读取数据。下面是一个简单示例，演示如何用shell命令实现。

步骤1：在一个终端中，运行cat myfifo启动读取端。这会等待数据输入。
步骤2：在另一个终端中，运行echo "Hello, FIFO!" > myfifo发送数据。此时，读取端会显示"Hello, FIFO!"。
步骤3：通信完成后，用rm myfifo删除管道文件。

这个例子展示了Linux进程间通信的基本流程：命名管道作为桥梁，传递简单消息。对于复杂应用，你可以编写C程序，使用open()、read()、write()等系统调用来处理。

四、命名管道的优缺点

命名管道是IPC中一种轻量级方案，优点包括：简单易用、支持无关进程通信、基于文件系统管理。但缺点也很明显：通信是半双工的（同一时间只能单向传输）、数据容量有限、不适合高频大数据量场景。在实际应用中，常与其他IPC方式如消息队列或共享内存结合使用。

五、总结

通过本教程，你了解了Linux进程间通信中命名管道（FIFO）的核心概念。从创建到使用，命名管道提供了一种有效的IPC手段，尤其适合初学者入门。记住，实践是学习的关键——尝试在终端中创建和测试命名管道，逐步探索更高级的通信场景。随着技能提升，你将能驾驭更复杂的IPC技术，构建高效的Linux应用。