Linux进程间通信之管道完全攻略 —— 从匿名管道到命名管道（新手入门指南）

一、什么是管道？

管道（Pipe）就像现实中的水管，一端流入水，另一端流出水。在Linux中，管道把一个进程的输出连接到另一个进程的输入。数据像水流一样在管道中传输，管道通信是半双工的，数据只能单向流动。

二、匿名管道（Pipe）

匿名管道是最简单的管道形式，只能在有亲缘关系的进程之间使用（比如父子进程）。在shell中，我们经常用竖线|来创建匿名管道，例如：ps aux | grep bash，这条命令就把ps aux的输出通过管道传递给grep bash。

在C语言中，可以使用pipe()系统调用创建匿名管道，得到两个文件描述符：fd[0]用于读，fd[1]用于写。然后通过fork()创建子进程，父子进程各自关闭不需要的一端，就可以实现通信。

三、命名管道（FIFO）

命名管道也被称为FIFO，它通过文件系统有一个名字，因此没有亲缘关系的进程也能通过这个名字进行管道通信。使用mkfifo命令或mkfifo()函数创建。例如，在终端A执行mkfifo myfifo; echo "hello" > myfifo，此时写操作会阻塞，直到另一个终端B执行cat myfifo读取数据。命名管道使得任意两个进程可以交换数据，非常灵活。

四、管道的特点与限制

• 单向流动：数据只能从写端流向读端，如果需要双向通信，需要创建两个管道。
• 基于字节流：管道传输的是无格式的字节流，没有消息边界，需要应用自己解析。
• 阻塞读写：默认情况下，读空管道或写满管道会阻塞进程。
• 有限容量：管道在内存中有大小限制（通常几KB），避免无限占用内核缓冲区。

五、总结

Linux进程间通信是系统编程的基石，而管道是最简单直观的一种。通过本文，我们认识了匿名管道和命名管道，理解了它们的工作原理和使用场景。在后续的文章中，我们将继续探讨共享内存、消息队列等更高级的IPC机制。掌握了管道，你就迈出了Linux IPC学习的第一步！

关键词：Linux进程间通信、管道通信、匿名管道、命名管道