Linux Pipe and FIFO

• 一、(Unnamed) Pipe
  • 1. Pipe的创建与使用
  • 2. Pipe的销毁
• 二、FIFO (First In, First Out, Named Pipe)
  • FIFO的创建与使用
  • FIFO的销毁

Pipe和FIFO提供字节流模型，类似于TCP；Message Queue提供电报模型，类似于UDP。

一、(Unnamed) Pipe

(Unnamed) Pipe是比较早期进程间通信方法，其局限在于没有名字，所以某个进程无法根据名字找到指定的Pipe，只能在有亲属关系的进程间使用（不考虑文件描述符传递）。

Pipe是半双工的，但一般当做单工使用，若要实现全双工，需要创建两个Pipe。

1. Pipe的创建与使用

#include <unistd.h>

int pipe(int fd[2]);

该接口返回两个文件描述符，\(fd[0]\)用来读，\(fd[1]\)用来写。

在单个进程内创建完Pipe对象后进程和内核的模型：

fork子进程后进程和内核的模型：

关闭不必要的文件描述符后形成单工Pipe：

2. Pipe的销毁

Pipe是一个多个进程间共享的内核对象，可以想象它应该是使用一个多个进程间共享的临时文件来实现的，用户只需要在使用完Pipe后关闭它，而不用去管Pipe的生命周期，其销毁由内核负责。

二、FIFO (First In, First Out, Named Pipe)

FIFO解决了Pipe无法通过名字访问的缺陷，它又被称为Named Pipe。

与Pipe相同，FIFO也是半双工的。

FIFO的创建与使用

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>

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

mkfifo()通过pathname返回FIFO对象的名称供进程访问，解决了Pipe的匿名问题。（思考如何把patname传递给另一个进程）

对FIFO的写总是往文件末尾添加数据，对FIFO的读总是从开头返回数据。

FIFO的销毁

与Pipe相同，在进程中只需关闭FIFO文件即可，FIFO对象的生命周期管理由内核负责。