刷到一个挺有意思的话题,结合自己之前的经验,整理了一下核心要点。
🔥个人主页:爱和冰阔乐 📚专栏传送门:《数据结构与算法》 、C++ 🐶学方向:C++方向学爱好者 ⭐人生格言:得知坦然 ,失之淡然
🏠博主简介
文章目录
三、FIFO 的open() 规则比 read() 更早开始同步四、系统调用 mkfifo()五、用命名管道写一个最小 Server / Client
六、Client 一退出,Server 为什么会读到 0七、匿名管道和命名管道到底差在哪八、几个容易理解错的地方
总结
前言
前面学匿名管道时有一个很明显的限制:
父进程先 pipe()
↓
fork()
↓
子进程继承父进程的 fd
↓
父子进程看到同一条管道
这套方法很好用,但前提是两个进程之间能通过 fork() 建立文件描述符的继承关系。
如果现在有两个完全独立启动的程序:
./server
./client
它们没有父子关系,也没有谁能把自己已经打开的匿名管道 fd “继承”给另一方。
那怎么让它们找到同一份内核通信资源?
命名管道解决的正是“两个无亲缘关系进程怎样找到同一份通信资源”这个坑。
一、匿名管道缺的不是“管道”,而是一个双方都认识的入口
匿名管道没有可供无关进程重新打开的路径。
int pipefd[2];
pipe(pipefd);
pipe() 返回的 pipefd[0]、pipefd[1] 只对当前进程以及后来继承这些 fd 的进程有意义。
两个毫无关系的进程不可能提前了解对方进程里的某个 fd 是多少。
命名管道换了一种思路:
不再靠 fd 继承找到同一条管道,而是让两个进程约定同一个 pathname。
比如:
/tmp/myfifo
Server 和 Client 都去 open("/tmp/myfifo", ...),内核就能把它们连接到同一个 FIFO 对象上。
这里有个地方很容易理解偏。
命名管道确实在文件系统中拥有路径、目录项和文件类型,执行 ls -l 能看到它;但真正传输的数据并不会像普通文件一样写进磁盘文件东西。
这里记住:
路径存在于文件系统中
↓
用于让不同进程找到同一个 FIFO
↓
通信数据仍然在内核管道机制中流动
所以“有文件名”不等于“通信数据会落盘”。
二、先用命令把 FIFO 的行为跑出来
2.1 mkfifo
创建:
mkfifo fifo
查看:
ls -l fifo
命名管道的文件类型通常会显示为:
p
删除时直接:
rm fifo
或者:
unlink fifo
没必要写:
rm -rf fifo
fifo 不是目录,-r 在这里没有意义。
2.2 为什么 echo > fifo 会卡住
先执行:
echo "hello fifo" > fifo
如果此时没有任何进程以读方法打开 FIFO,Shell 会停在那里。
另开一个终端:
cat fifo
此时两边都会继续运行,cat 能读到:
hello fifo
这一步最值得观察的是:
写端 open(O_WRONLY)
│
│ 没有读端时等待
▼
读端 open(O_RDONLY)
│
▼
双方建立通信关系
三、FIFO 的 open() 规则比 read() 更早开始同步
默认阻塞模式下:
打开方法另一端不存在时open(..., O_RDONLY)等待某个写端打开open(..., O_WRONLY)等待某个读端打开
也就是说,阻塞甚至可能发生在 open(),代码还没有走到 read() 或 write()。
如果使用 O_NONBLOCK,规则会变化:
O_RDONLY | O_NONBLOCK
可以立即打开。
而:
O_WRONLY | O_NONBLOCK
如果一个读端都不存在,会失败并得到 ENXIO。
排查 FIFO “程序一启动就卡住”时,先看 open() 有没有返回。
许多时候不是 read() 卡住,而是:
open(FIFO_FILE, O_RDONLY);
根本还没有返回。
四、系统调用 mkfifo()
程序中创建 FIFO:
#include
#include
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
成功返回:
0
失败返回:
-1
比如:
#include
#include
#include
const char* FIFO_FILE = "./myfifo";
int main()
{
umask(0);
if (mkfifo(FIFO_FILE, 0666) < 0)
{
if (errno != EEXIST)
{
perror("mkfifo");
return 1;
}
}
return 0;
}
Server 可能被重复启动,所以遇到 EEXIST 时不要先认定程序出错。
如果路径已经存在,还该确认它是不是我们期望的 FIFO,而不是同名普通文件。
五、用命名管道写一个最小 Server / Client
Server:读端
Client:写端
5.1 Server
```
include
include
include
include
include
include
include
const char* FIFO_FILE = "./myfifo";
int main()
{
umask(0);
if (mkfifo(FIFO_FILE, 0666) < 0 && errno != EEXIST)
{
perror("mkfifo");
return 1;
}
std::cout
以上就是这次整理的全部内容,希望对你有所启发。如果有不同见解,欢迎在评论区交流讨论。
评论 (0)
暂无评论