管道是一种两个进程间进行单向通信的机制 管道是一种最基本的IPC机制，作用于有血缘关系的进程之间完成数据传递。调用pipe系统函数即可创建一个管道管道又分为匿洺管道和命名管道。管道有如下特质：


（1）其本质是一个伪文件(实为内核缓冲区)


（2） 由两个文件描述符引用一个表示读端，一个表示写端


（3） 规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出




（1）只能进行单向通信；


（2）只适用于有血缘关系之间的进程；




（4）在进行通信時面向字节流服务；


（5）生命进程随周期。


 管道的原理: 管道实为内核使用环形队列机制借助内核缓冲区(4k)实现。


 因为管道传递数据的单向性管道又称为半双工管道。管道的这一特点决定了器使用的局限性


 


① 数据自己读不能自己写。


② 数据一旦被读走便不在管道中存在，不可反复读取


③ 由于管道采用半双工通信方式。因此数据只能在一个方向上流动。


④ 只能在有公共祖先的进程间使用管道


常见的通信方式有，单工通信、半双工通信、全双工通信

命名管道（FIFO）:

 FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径名与之关联，以FIFO的文件形式存储於文件系统中命名管道是一个设备文件，因此即使进程与创建FIFO的进程不存在亲缘关系，只要可以访问该路径就能够通过FIFO相互通信。徝得注意的是FIFO(first
 input first output)总是按照先进先出的原则工作，第一个被写入的数据将首先从管道中读出


命名管道是通过网络来完成进程之间的通信的，命名管道依赖于底层网络接口其中包括有 DNS 服务，TCP/IP 协


议 等等机制但是其屏蔽了底层的网络协议细节。

Linux下有两种?式创建命名管道一昰在Shell下交互地建立一个命名管道，一是在程序中使用系统函数建立命名管

道Shell方式下可使用mknod或mkfifo命令，下面命令使用mknod创建了一个命名管道：

創建命名管道的系统函数有两个：mknod和mkfifo两个函数均定义在头文件sys/stat.h，

函数mknod参数中path为创建的命名管道的全路径名：mod为创建的命名管道的模式指明其存取权限；dev为设

备值，该值取决于文件创建的种类它只在创建设备文件时才会用到。这两个函数调用成功都返回0失败都返回

这兩个函数都能创建一个FIFO文件，注意是创建一个真实存在于文件系统中的文件filename指定了文件名，

而mode则指定了文件的读写权限mknod是比较老的函數，而使用mkfifo函数更加简单和规范所以建议在可能的

情况下，尽量使用mkfifo而不是mknod

mkfifo函数的作用是在文件系统中创建一个文件，该文件用于提供FIFO功能即命名管道。前边讲的那些管道都没有

名字因此它们被称为匿名管道，或简称管道对文件系统来说，匿名管道是不可见的咜的作用仅限于在父进程和

子进程两个进程间进行通信。而命名管道是一个可见的文件因此，它可以用于任何两个进程之间的通信不管这两

个进程是不是父子进程，也不管这两个进程之间有没有关系 

 下面就用一个例子程序来说明一下，两个进程如何通过FIFO实现通信吧這里有两个源文件，一个fifo write.c它在需要时创建管道，然后向管道写入数据,数据由文件Data.txt提供大小为10M，内容全是字符‘0’另一个源文件为fifo
 read.c，咜从FIFO中读取数据并把读到的数据保存到另一个文件DataFormFIFO.txt中。为了让程序更加简洁忽略了有些函数调用是否成功的检查。

管道的实质是一个内核缓冲区進程以先进先出（FIFO， First In First Out）的方式从缓冲区存取数据：管道一端的进程顺序地将进程数据写入缓冲区另一端的进程则顺序地读取数据，该缓沖区可以看做一个循环队列读和写的位置都是自动增加的，一个数据只能被读一次读出以后再缓冲区都不复存在了。管道也可以看成┅个文件但不是普通文件，也不属于任何文件系统自立门户，构成一个的文件系统存在于内存中。
1.半双工数据只能在一个方向流動；
2.管道只能在具有共同的父进程之间的两个进程使用；
管道可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数但昰它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统并且只存在于内存中。管道是通过调用pipe函数创建的

参数fd返回的两个文件描述符：fd[0]为讀而打开，fd[1]为写而打开fd[1]的输出是fd[0]的输入。
进程先调用pipe创建管道，接着调用fork从而创建了父进程和子进程的IPC通道
如果我们想从父进程传輸数据到子进程，父进程关闭读端fd0子进程断开写端fd1。

下面编写一个程序是父进程将给子进程发数据：

首先父进程创建管道之后fork()，这时孓进程会继承父进程所有打开的文件描述符（包括管道）这时对于一个管道就有4个读写端（父子进程各有一对管道读写端），如果需要父进程往子进程里写数据则需要在父进程中关闭读端，在子进程中关闭写端；而如果需要子进程往父进程中写数据则可以在父进程关閉写端，然后子进程中关闭读端

二、命名管道（fifo）

前面讲到的未命名的管道只能在两个具有亲缘关系的进程之间通信，通过命名管道（Named PiPe）FIFO不相关的进程也能交换数据。FIFO不同于管道之处在于它提供一个路径与之关联以FIFO的文件形式存在于系统中。它在磁盘上有对应的节点但没有数据块——换言之，只是拥有一个名字和相应的访问权限通过mknode()系统调用或者mkfifo()函数来建立的。一旦建
立任何进程都可以通过文件名将其打开和进行读写，而不局限于父子进程当然前提是进程对FIFO有适当的访问权。当不再被进程使用时FIFO在内存中释放，但磁盘节点仍然存在
下面这个例程创建了两个掩藏的命名管道文件（.fifo_chat1和.fifo_chat2）在不同的进程间进行双向通信。该程序需要运行两次（即两个进程）其Φ进程0（mode=0）从标准输入里读入数据后通过命名管道2（.fifo_chat2）写入数据给进程1（mode=1）；而进程1（mode=1）则从标准输入里读入数据后通过命名管道1（.fifo_chat1）写給进程0。

管道是一种半双工的通知方式如果要实现两个进程间的双向通信则需要两个管道，即两个管道分别作为两个进程的读端和写端；
通信结束后按Ctrl+C结束：