C语言命名管道详解（Linux下FIFO实现进程间通信的完整教程）

创建命名管道

在C语言中，可以使用 mkfifo() 函数创建一个命名管道。该函数定义在 <sys/stat.h> 和 <fcntl.h> 头文件中。

#include <stdio.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main() {    // 创建名为 "myfifo" 的命名管道    if (mkfifo("myfifo", 0666) == -1) {        perror("mkfifo failed");        return 1;    }    printf("命名管道 myfifo 已创建！\n");    return 0;}  

编译并运行上述代码后，会在当前目录下生成一个名为 myfifo 的特殊文件。你可以用 ls -l 命令查看，其类型会显示为 p（表示pipe）。

使用命名管道进行通信

下面我们将编写两个程序：一个作为写端（writer），另一个作为读端（reader），演示如何通过命名管道实现FIFO通信。

写端程序（writer.c）

#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main() {    int fd;    char *msg = "Hello from writer!";    // 打开命名管道用于写入    fd = open("myfifo", O_WRONLY);    if (fd == -1) {        perror("open failed");        return 1;    }    // 写入消息    write(fd, msg, strlen(msg) + 1);    printf("已发送消息: %s\n", msg);    close(fd);    return 0;}  

读端程序（reader.c）

#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>int main() {    int fd;    char buffer[256];    // 打开命名管道用于读取    fd = open("myfifo", O_RDONLY);    if (fd == -1) {        perror("open failed");        return 1;    }    // 读取消息    read(fd, buffer, sizeof(buffer));    printf("收到消息: %s\n", buffer);    close(fd);    return 0;}  

测试通信流程

1. 先在一个终端运行 ./reader（它会阻塞等待数据）
2. 再打开另一个终端运行 ./writer
3. 你会看到 reader 端立即打印出接收到的消息

注意：如果先运行 writer，它会阻塞直到有 reader 打开管道。这是 FIFO 的同步特性。

清理与注意事项

• 使用完命名管道后，可以用 unlink("myfifo") 或直接 rm myfifo 删除它。
• 命名管道是单向通信的。如需双向通信，需创建两个 FIFO。
• 多个写者同时写入时，若每次写入小于 PIPE_BUF（通常4KB），则写入是原子的。

总结

通过本教程，你已经掌握了如何在 C 语言中使用命名管道（FIFO）实现进程间通信。无论是简单的命令行工具还是复杂的系统服务，FIFO 都是一种轻量且高效的通信方式。希望你能将所学应用到实际项目中，深入理解 Linux IPC 机制。

关键词回顾：C语言命名管道、Linux IPC、FIFO通信、进程间通信