Linux进程间通信：命名管道详解与创建

命名管道，也称为FIFO（First-In-First-Out，先进先出队列），是Linux系统中的一个重要进程间通讯（IPC，Inter-Process Communication）机制。它们在文件系统中表现为特殊的文件，不同于普通的文本文件，而是具有特殊性质的管道，允许不同进程之间的通信，包括但不限于亲缘（父子、兄弟）和非亲缘进程。 mkfifo是Linux系统中的命令，用于在文件系统中创建命名管道。与普通文件相似，它创建一个命名路径，任何能够访问该路径的进程可以通过open()函数打开这个管道进行读写操作。值得注意的是，当一个进程试图以只读模式打开一个已存在的写端管道时，该操作会被阻塞，直到有另一个进程打开写端；同样，写端试图写入空的读端也会被阻塞。 命名管道的特性决定了其在数据传输上的单向性。数据总是按照先进先出的顺序进行传递，这意味着一个进程只能写入，而另一个进程必须从头部读取。这种特性使得它适用于数据的有序传递，但不支持随机访问，例如seek操作。 与标准管道不同，命名管道突破了亲缘进程的限制，任何进程只要能够访问该文件系统路径，即可进行通信。这增加了其应用的灵活性，尤其是在分布式系统或网络环境中。 创建命名管道时，通常使用#include <sys/mman.h>中的mkfifo()函数，传入一个指向结构体数组的指针和管道名称。创建成功后，进程可以像操作普通文件那样打开、读写管道。然而，与标准管道类似，当读端不存在时，写端将收到SIGPIPE信号，或者在忽略或捕获信号处理程序后，write操作可能返回1并设置errno为EPIPE。 命名管道是Linux IPC的一种强大工具，它提供了一种跨进程的、非亲缘性的通信方式，尤其适合那些需要有序数据流动且不限于亲缘关系的应用场景。通过理解和掌握命名管道的使用，开发者可以更有效地构建和管理多进程间的通信。