Linux命名管道的使用方法-named-linux-pipe (linux命令行大全)

教程大全 2025-07-14 01:46:45 浏览

在Linux系统中,命名管道(Named Pipes)是一种允许进程之间进行通信的特殊文件类型。命名管道与一般的管道不同,它允许两个或多个进程之间进行双向通信,而且可以持久存在于文件系统中,使得进程可以在不同时间进行通信。本文将介绍,包括创建、删除、使用等方面。

创建命名管道

在Linux系统中,使用mkfifo命令来创建命名管道。mkfifo按照后面跟的文件名创建一个命名管道,并且该文件可以跟其他文件一样通过ls命令查看。命令的格式如下:

$ mkfifo filename

其中,filename为你希望创建的文件名。下面我们以举例的方式来介绍如何创建一个命名管道。

$ mkfifo my_pipe

使用命名管道

一旦命名管道被创建,就可以使用该命名管道进行通信。我们可以使用echo命令向管道中写入数据,使用cat命令从管道中读出数据,也可以通过其他方式读写数据。下面我们将通过两个进程之间进行通信来演示如何使用命名管道。

打开一个终端窗口,输入以下命令:

$ cat my_pipe

该命令会将my_pipe管道中的数据输出到终端窗口。此时,终端窗口会一直等待,直到有数据被写入到my_pipe中。我们需要打开另一个终端窗口,向my_pipe中写入一些数据,这样上述命令才能输出这些数据。

在新的终端窗口中,输入以下命令:

$ echo “Hello, world!” > my_pipe

此时,”Hello, world!”将被写入到my_pipe中,并且会被cat命令输出到上一个终端窗口中。注意,你可以通过其他方式向该管道中写入数据,例如使用文件重定向、使用脚本等。

删除命名管道

当不再需要使用命名管道时,可以使用rm命令将其删除。删除命名管道后,该命名管道中的数据也会被删除。命令的格式如下:

$ rm filename

其中,filename为需要删除的文件名。下面我们以举例的方式来介绍如何删除之前创建的命名管道。

$ rm my_pipe

本文介绍了,包括创建、删除、使用等方面。命名管道不仅可以在两个进程之间进行通信,也可以用于脚本编程、文件传输等方面。熟练掌握命名管道的使用方法,有助于提高工作效率和编程水平。

相关问题拓展阅读:

一个Linux多进程编程?

1 引言

对于没有接触过Unix/Linux操作系统的人来说,fork是最难理解的概念之一:它执行一次却返回两个值。fork函数是Unix系统最杰出的成就之一,它是七十年代UNIX早期的开发者经过长期在理论和实践上的艰苦探索后取得的成果,一方面,它使操作系统在进程管理上付出了最小的代价,另一方面,又为程序员提供了一个简洁明了的多进程方法。与DOS和早期的Windows不同,Unix/Linux系统是真正实现多任务操作的系统,可以说,不使用多进程编程,就不能算是真正的Linux环境下编程。

多线程程序设计的概念早在六十年代就被提出,但直到八十年代中期,Unix系统中才引入多线程机制,如今,由于自身的许多优点,多线程编程已经得到了广泛的应用。

下面,我们将介绍在Linux下编写多进程和多线程程序的一些初步知识。

2 多进程编程

什么是一个进程?进程这个概念是针对系统而不是针对用户的,对用户来说,他面对的概念是程序。当用户敲入命令执行一个程序的时候,对系统而言,它将启动一个进程。但和程序不同的是,在这个进程中,系统可能需要再启动一个或多个进程来完成独立的多个任务。多进程编程的主要内容包括进程控制和进程间通信,在了解这些之前,我们先要简单知道进程的结构。

2.1 Linux下进程的结构

Linux下一个进程在内存里有三部分的数据,就是”代码段”、”堆栈段”和”数据段”。其实学过汇编语言的人一定知道,一般的CPU都有上述三种段寄存器,以方便操作系统的运行。这三个部分也是构成一个完整的执行序列的必要的部分。

“代码段”,顾名思义,就是存放了程序代码的数据,假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么它们就可以使用相同的代码段。”堆栈段”存放的就是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量。而数据段则存放程序的全局变量,常数以及动态数据分配的数据空间(比如用malloc之类的函数取得的空间)。这其中有许多细节问题,这里限于篇幅就不多介绍了。系统如果同时运行数个相同的程序,它们之间就不能使用同一个堆栈段和数据段。

2.2 Linux下的进程控制

在传统的Unix环境下,有两个基本的操作用于创建和修改进程:函数fork( )用来创建一个新的进程,该进程几乎是当前进程的一个完全拷贝;函数族exec( )用来启动另外的进程以取代当前运行的进程。Linux的进程控制和传统的Unix进程控制基本一致,只在一些细节的地方有些区别,例如在Linux系统中调用vfork和fork完全相同,而在有些版本的Unix系统中,vfork调用有不同的功能。由于这些差别几乎不影响我们大多数的编程,在这里我们不予考虑。

2.2.1 fork( )

fork在英文中是”分叉”的意思。为什么取这个名字呢?因为一个进程在运行中,如果使用了fork,就产生了另一个进程,于是进程就”分叉”了,所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork,这段程序演示了使用fork的基本框架:

void main(){

if ( fork() == 0 ) {

/* 子进程程序 */

for ( i = 1; i ” );

fgets( command, 256, stdin );

command = 0;

if ( fork() == 0 ) {

/* 子进程执行此命令 */

execlp( command, command );

/* 如果exec函数返回,表明没有正常执行命令,打印错误信息*/

perror( command );

linux

exit( errorno );

/* 父进程, 等待子进程结束,并打印子进程的返回值 */

wait ( &rtn );

printf( ” child process return %d\n”,. rtn );

此程序从终端读入命令并执行之,执行完成后,父进程继续等待从终端读入命令。熟悉DOS和WINDOWS系统调用的朋友一定知道DOS/WINDOWS也有exec类函数,其使用方法是类似的,但DOS/WINDOWS还有spawn类函数,因为DOS是单任务的系统,它只能将”父进程”驻留在机器内再执行”子进程”,这就是spawn类的函数。WIN32已经是多任务的系统了,但还保留了spawn类函数,WIN32中实现spawn函数的方法同前述UNIX中的方法差不多,开设子进程后父进程等待子进程结束后才继续运行。UNIX在其一开始就是多任务的系统,所以从核心角度上讲不需要spawn类函数。

在这一节里,我们还要讲讲system()和popen()函数。system()函数先调用fork(),然后再调用exec()来执行用户的登录shell,通过它来查找可执行文件的命令并分析参数,最后它么使用wait()函数族之一来等待子进程的结束。函数popen()和函数system()相似,不同的是它调用pipe()函数创建一个管道,通过它来完成程序的标准输入和标准输出。这两个函数是为那些不太勤快的程序员设计的,在效率和安全方面都有相当的缺陷,在可能的情况下,应该尽量避免。

2.3 Linux下的进程间通信

详细的讲述进程间通信在这里绝对是不可能的事情,而且笔者很难有信心说自己对这一部分内容的认识达到了什么样的地步,所以在这一节的开头首先向大家推荐著名作者Richard Stevens的著名作品:《Advanced Programming in the UNIX Environment》,它的中文译本《UNIX环境高级编程》已有机械工业出版社出版,原文精彩,译文同样地道,如果你的确对在Linux下编程有浓厚的兴趣,那么赶紧将这本书摆到你的书桌上或计算机旁边来。说这么多实在是难抑心中的景仰之情,言归正传,在这一节里,我们将介绍进程间通信最最初步和最最简单的一些知识和概念。

首先,进程间通信至少可以通过传送打开文件来实现,不同的进程通过一个或多个文件来传递信息,事实上,在很多应用系统里,都使用了这种方法。但一般说来,进程间通信(IPC:InterProcess Communication)不包括这种似乎比较低级的通信方法。Unix系统中实现进程间通信的方法很多,而且不幸的是,极少方法能在所有的Unix系统中进行移植(唯一一种是半双工的管道,这也是最原始的一种通信方式)。而Linux作为一种新兴的操作系统,几乎支持所有的Unix下常用的进程间通信方法:管道、消息队列、共享内存、信号量、套接口等等。下面我们将逐一介绍。

2.3.1 管道

管道是进程间通信中最古老的方式,它包括无名管道和有名管道两种,前者用于父进程和子进程间的通信,后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信。

无名管道由pipe()函数创建:

int pipe(int filedis);

参数filedis返回两个文件描述符:filedes为读而打开,filedes为写而打开。filedes的输出是filedes的输入。下面的例子示范了如何在父进程和子进程间实现通信。

#define INPUT 0

#define OUTPUT 1

void main() {

int file_descriptors;

/*定义子进程号 */

int returned_count;

/*创建无名管道*/

pipe(file_descriptors);

/*创建子进程*/

if((pid = fork()) == -1) {

printf(“Error in fork\n”);

/*执行子进程*/

if(pid == 0) {

printf(“in the spawned (child) process…\n”);

/*子进程向父进程写数据,关闭管道的读端*/

close(file_descriptors);

write(file_descriptors, “test>linux进程间通信用的是posix还是system

linux进程间通信的几种机制的比较及适用场合

1.# 管道( pipe ):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

# 有名管道 (named pipe) : 有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

# 信号量( semophore ) : 信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

# 消息队列( Message queue ) : 消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

# 信号 ( sinal ) : 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。

#共享内存( shared memory):共享内大晌存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由

一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的IPC方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信衡坦。

# 套接字( socket ) : 套解口也是一种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它咐仿桐可用于不同及其间的进程通信。

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