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Linux进程间通信详解

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系统教程
2026-02-11
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Linux进程间通信详解

命名管道（FIFO）的全面指南

在Linux系统中，进程间通信（IPC）是多个进程之间交换数据的重要机制。其中，命名管道（也称为FIFO，First In First Out）是一种简单而有效的进程间通信方式。本教程将详细介绍命名管道的概念、创建和使用方法，帮助初学者快速掌握这一技术。

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名称，允许不相关的进程通过这个文件进行通信。与匿名管道不同，命名管道可以用于任意进程间的通信，而不仅仅是父子进程。命名管道遵循FIFO原则，即先写入的数据先被读取。

在Linux中，命名管道通过系统调用或命令创建，并像普通文件一样操作。它支持阻塞和非阻塞模式，使得进程通信更灵活。关键词如Linux进程间通信和FIFO是理解这一概念的核心。

创建命名管道

创建命名管道有两种常见方法：使用mkfifo命令或通过C语言系统调用。下面以命令行为例，演示如何创建命名管道。

    # 在终端中执行以下命令，创建一个名为myfifo的命名管道mkfifo myfifo

执行后，当前目录会生成一个名为myfifo的管道文件。你可以使用ls -l查看，其文件类型标记为p，表示管道。

Linux进程间通信详解 Linux进程间通信命名管道 FIFO 进程通信第1张

上图展示了命名管道的工作原理：进程A写入数据，进程B读取数据。这种进程通信方式类似于队列，确保数据顺序传输。

使用命名管道进行通信

命名管道的使用分为写入和读取两端。以下是一个简单的Shell示例，演示两个终端进程通过命名管道通信。

    # 终端1：向命名管道写入数据echo "Hello from Process A" > myfifo# 终端2：从命名管道读取数据cat < myfifo

在终端1中，命令会阻塞直到有进程读取数据；终端2读取后，显示“Hello from Process A”。这体现了命名管道的同步特性。

C语言示例

对于编程，可以使用C语言系统调用实现命名管道。以下代码片段展示创建和使用过程。

    #include #include #include int main() {    // 创建命名管道，权限为0644    mkfifo("/tmp/myfifo", 0644);        // 写入进程示例    int fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);    write(fd, "Data from C program", 20);    close(fd);        return 0;}

这个例子强调了Linux进程间通信的编程实践。命名管道在系统编程中广泛应用，如日志处理和进程协调。