FIFO文件命名管道

命名管道 即FIFO文件，通过命名管道可以在不相关的进程之间交换数据。FIFO有路径名与之相关联，以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中

FIFO有两种用途：

（1）FIFO由shell使用以便数据从一条管道线传输到另一条，为此无需创建临时文件。
（2）FIFO用于客户进程-服务器进程程序中，已在客户进程与服务器进程之间传送数据。

FIFO的读写规则：

从FIFO中读取数据：

1.如果有进程写打开FIFO，且当前FIFO内没有数据，则对于设置了阻塞标志的读操作来说，将一直阻塞。
对于没有设置阻塞标志的读操作来说则返回-1，当前errno值为EAGAIN，提醒以后再试。

2.对于设置了阻塞标志的读操作来说，造成阻塞的原因有两种：一种是当前FIFO内有数据，但有其它进程正在读这些数据；另一种是FIFO内没有数据，阻塞原因是FIFO中有新的数据写入，而不论新写入数据量的大小，也不论读操作请求多少数据量（正在写）。

3.读打开的阻塞标志只对本进程第一个读操作施加作用，如果本进程内有多个读操作序列，则在第一个读操作被唤醒并完成读操作后，其他将要执行的读操作将不再阻塞，即使在执行读操作时，FIFO中没有数据也一样（此时，读操作返回0）

4.如果没有进程写打开FIFO，则设置了阻塞标志的读操作会阻塞

5.如果FIFO中有数据，则设置了阻塞标志的读操作不会因为FIFO中的字节数小于请求读的字节数而阻塞，此时，读操作会返回FIFO中现有的数据量。

向FIFO中写入数据：

对于设置了阻塞标志的写操作：

1.当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，Linux将保证写入的原子性。如果此时管道空闲缓冲区不足以容纳要写入的字节数，则进入睡眠，知道当缓冲区中能够容纳要写入的字节数时，才开始进行一次性写操作。

2.当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，Linux将不再保证写入的原子性。FIFO缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据，写操作在写完所有请求写的数据后返回。

对于没有设置阻塞标志的写操作：

1.当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，Linux将不再保证写入的原子性。再写满所有FIFO空闲缓冲区后，写操作返回。

2.当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，Linux将保证写入的原子性。如果当前FIFO空闲缓冲区能够容纳请求写入的字节数，写完后成功返回；如果当前FIFO空闲缓冲区不能够容纳请求写入的字节数，则返回EAGAIN错误，提醒以后再写。

FIFO的一些注意问题：

（1）管道数据的FIFO处理方式

首先放入管道的数据，在端口首先被读出

（2）管道数据的不可再现性

已读取的数据在管道里消失，不能再读

（3）管道长度的有限性

（4）SIGPIPE信号如果一个进程试图写入到一个没有读取进程的管道中，系统内核产生SIGPIPE信号

实例1 ：

#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#define FIFO "/tmp/my_fifo"
main(int argc,char ** argv){
   char buf_r[100];
   int fd;
   int nread;
   if((mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)<0)&&(errno!=EEXIST))     //O_EXCL:可执行
     printf("cannot create FIFOserver\n");
   printf("Preparing for reading bytes...\n");
   memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
   fd=open(FIFO,O_RDONLY|O_NONBLOCK,0); //O_RDONLY:只读，O_NONBLOCK:非阻塞
   if(fd==-1){
     perror("open");
     exit(1);
   }
   while(1){
     memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
     if((nread=read(fd,buf_r,100))==-1){
       if(errno==EAGAIN)
         printf("no data yet\n");
     }
     printf("read %s from FIFO\n",buf_r);
     sleep(1);
   }
   pause();
   unlink(FIFO);
}

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实例2 ：

分别写两个程序，一个是服务器程序，不断从管道读取客户发送的信息；
另一个是客户程序，在命令行输入信息并从管道发送：

客户程序（写管道）

/*fifo_write.c*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/*FIFO管道路径*/
#define FIFO_SERVER "/tmp/myfifo"
main(int argc,char** argv)
{
int fd = 0;
char w_buf[100];
int nwrite;
/*打开FIFO管道*/
fd=open(FIFO_SERVER,O_WRONLY|O_NONBLOCK,0);
if(fd==-1)
if(errno==ENXIO)
printf("open error; no reading process\n");
/*判断有没有参数输入*/
if(argc==1)
printf("Please send something\n");
/*复制参数输入*/
strcpy(w_buf,argv[1]);
/*写到FIFO去*/
if((nwrite=write(fd,w_buf,100))==-1)
{
if(errno==EAGAIN)
printf("The FIFO has not been read yet.Please try later\n");
}
else
/*输出写入的内容*/
printf("write %s to the FIFO\n",w_buf);
}

服务程序（读管道）

/*fifo_read.c*/

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
/*定义FIFO路径*/
#define FIFO "/tmp/myfifo"
main(int argc,char** argv)
{
char buf_r[100];
int fd;
int nread;
/*创建FIFO管道*/
if((mkfifo(FIFO,O_CREAT|O_EXCL)<0)&&(errno!=EEXIST))
printf("cannot create fifoserver\n");
printf("Preparing for reading bytes...\n");
memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
/*打开FIFO管道，不阻塞方式*/
fd=open(FIFO,O_RDONLY|O_NONBLOCK,0);
if(fd==-1)
{
perror("open");
exit(1);
}
while(1)
{
memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));
/*读管道，因为定义了非阻塞方式，故在此不会阻塞进程*/
if((nread=read(fd,buf_r,100))==-1){
if(errno==EAGAIN) printf("no data yet\n");
}
printf("read %s from FIFO\n",buf_r);
sleep(1);
}
pause();
unlink(FIFO);
}

接下来进行编译，编译好后，在Linux中运行两个终端，分别运行以上两个程序，可以看到，运行fifo_read时，程序一直在每隔一秒读，然后我们在另一个终端输入：

$ ./fifo_write helloworld

可以看出fifo_read显示出“helloworld”，说明接受成功

下接下来进行编译，编译好后，在Linux中运行两个终端，分别运行以上两个程序，可以看到，运行fifo_read时，程序一直在每隔一秒读，然后我们在另一个终端输入：

$ ./fifo_write helloworld

可以看出fifo_read显示出“helloworld”，说明接受成功

FIFO文件 命名管道

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