进程间通信（IPC）终极指南：命名管道（FIFO）实现通信

1. 什么是命名管道？

命名管道（也称为FIFO）是一种特殊类型的文件，它在文件系统中存在一个路径名。与匿名管道不同，命名管道允许无关的进程通过这个名字进行通信。它是半双工的，数据只能单向流动。在Linux中，使用mkfifo命令或mkfifo()函数创建。

2. 命名管道的创建

你可以通过命令行创建命名管道：mkfifo myfifo。或者在C程序中：

#include #include int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

例如，mkfifo("myfifo", 0666);创建一个权限为666的命名管道。

3. 命名管道的读写规则

命名管道在读写时默认是阻塞的。如果没有进程打开管道写端，读进程会阻塞直到有写端打开。反之亦然。这种机制使得进程间通信同步变得简单。此外，写入的数据是原子性的，只要写入大小不超过PIPE_BUF（通常为4096字节），就不会与其他写入交错。

4. 实战：C语言实现命名管道通信

下面是一个完整的示例，包括写进程和读进程。写进程向命名管道发送消息，读进程接收并打印。

写进程（writer.c）

#include #include #include #include int main() {    int fd = open("myfifo", O_WRONLY);    char msg[] = "Hello from writer!";    write(fd, msg, sizeof(msg));    close(fd);    return 0;}

读进程（reader.c）

#include #include #include int main() {    int fd = open("myfifo", O_RDONLY);    char buffer[128];    read(fd, buffer, sizeof(buffer));    printf("Received: %s", buffer);    close(fd);    return 0;}

编译运行，先运行读进程（会阻塞），再运行写进程，即可看到通信成功。

5. 进阶：双向通信

由于管道是单向的，要实现双向通信，可以创建两个命名管道。例如，fifo1和fifo2，一个用于A->B，一个用于B->A。这就是所谓的FIFO双向通信模型。

6. 注意事项

• 权限：创建时指定的mode会受到umask影响，可能需要设置合适权限。
• 阻塞：理解阻塞行为，必要时可用O_NONBLOCK标志。
• 清理：命名管道文件在通信结束后不会自动删除，需手动unlink。
• 原子性：确保写入数据小于PIPE_BUF以保证原子性。

7. 总结

命名管道是Linux进程间通信的重要工具，通过本文的详细讲解，相信你已经掌握了FIFO的创建、读写以及实战技巧。继续深入学习，你还可以探索共享内存、消息队列等更高级的IPC方式。但命名管道以其简单性，在适当场景下依然是最佳选择。

本文关键词：命名管道、FIFO、进程间通信、Linux编程