命名管道是进程间通信的一种方式,在大型系统中特别常用。它能方便地进行进程间数据传递,可以在各种编程语言中使用。掌握命名管道的使用方法有助于加速进程间通信,提高系统的性能。
命名管道是一种特殊的文件系统对象,也称为FIFO(先进先出)管道或有名管道。与匿名管道(Anonymous Pipe)不同,命名管道允许不同的进程可以通过文件名相互通信。 它是一种在进程中广泛使用的相互通信机制,仅仅是通过对文件系统上的文件进行读写操作来实现进程间通信,而且使用简单。
如何创建一个命名管道呢?在命令行下可以输入mkfifo命令创建:
$ mkfifo /tmp/myfifo
命名管道实际上是一种特殊的文件,可以像普通文件一样使用操作系统中的文件输入输出函数读写。通过常规的读/写系统调用将数据放入或者从fifo管道中拿出。管道中的数据只能被读取一次,它不像文件的内容一样在文件系统中存在,所以读取数据后就从管道中消失。
在Shell脚本中以及C语言等编程中,管道通常是用于进程之间的数据传递和处理的一种非常有效的标准I/O方式。使用shell脚本和其他高级语言来访问命名管道也很简单。下面是一些简单的命令行方式如何使用命名管道。
使用cat命令写入一个命名管道
cat > /tmp/myfifo
这时候,cat命令会等待从标准输入的读入数据,将接收到的数据通过named pipe写入到myfifo文件中。
使用cat命令读取一个命名管道
cat < /tmp/myfifo
这时候,cat命令将会从myfifo文件读取数据,这个数据可以来自先前写入到myfifo文件中的一些数据,只要有数据就读取输出。
在C/C++程序中操作命名管道也很简单,只需要使用open(),read()和write()等操作文件I/O函数即可。以下是一个简单的C语言程序示例,演示了如何打开一个名为myfifo的命名管道,然后从中读取数据并通过标准输出输出:
```
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd;
char buf[1024];
/* open, read, and display the message from the FIFO */
fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
read(fd, buf, sizeof(buf));
printf("Received message: %s\n", buf);
close(fd);
exit(0);
}
```
此程序需要注意的是:
* 调用open()函数以只读方式打开FIFO;
* 然后使用read()函数来读取数据。
* 最后关闭文件描述符,完成所有文件的清理。(使用stdlib中的exit())。
我们输出的方式可以改变,也可以调整读写数据的方式。这里只是一个演示示例。
总结
命名管道是很实用的一种进程间通信方式,它的一大用途是在脚本之类的解释程序中使用非常频繁。在Shell和C语言中使用命名管道也很简单,只需要使用open()、read() 和 write()函数。为了提高性能,命名管道应该在必要时按需创建和销毁。如果使用不当,会消耗过多的资源导致系统性能下降。通过掌握命名管道的使用方法,可以有效地加速进程间通信,提高系统的实时性能。