一、进程间通信
（一）系统介绍进程间通信
小编插入的这篇文章详细介绍了进程间通信的一些内容，大家可以一起学习。
（二）进程间通信的方法
1、管道
2、信号量
3、共享内存
4、消息队列
5、套接字
接下来的几篇文章，小编就会按照顺序介绍这几种方法（加粗的为重点内容），今天首先要学到的是管道。
二、管道
关于管道这个词，其实我们在之前有过一点点了解，不知道大家还是否记得。在Linux（四）基础命令2中，| 代表管道，当时是和grep（过滤）搭配使用。今天，我们就正式接触管道这个内容了。
首先是管道的分类，分为有名管道（命名管道）和无名管道。它们的区别是有名管道在任意两个进程间通信，无名管道在父子进程之间通信。
（一）有名管道
1、创建有名管道 mkfifo
2、打开管道 open()
3、关闭管道 close()
4、读数据 read()
5、写入数据 write()
在学习完上面的操作后，我们来思考一个问题：如果进程a要从键盘获取数据传递给另一个进程b，不使用管道操作应该如何完成？
其实在C语言中，我们可以通过文件操作完成，但是通过文件进行进程间通信存在两个问题：（1）速度慢（2）读数据时不知道a什么时候会写入。
下面，大家就和小编一起通过有名管道来演示进程间通信。
管道创建之后，它会在内存上分配一块空间（也就是通过管道的数据存在了内存中），而管道本身在磁盘里，所以管道的大小永远为0。
管道有两端（大家可以想象一下它想一个水管有两头），一端为读端，一端为写端（就像水管一遍流入一遍流出）。即管道一个是读打开，一个是写打开。
让我们将下面的代码在终端中写入，进行演示。
//a.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(){
int fd = open("fifo",O_WRONLY);//当前路径可以省略，绝对路径要写全
assert(fd!=-1);
printf("fd = %d\n",fd);
write(fd,"hello",5);
close(fd);
}
//b.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
int main(){
int fd = open("fifo",O_RDONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd = %d\n",fd);
char buf[128] = {0};
read(fd,buf,127);
printf("read:%s\n",buf);
close(fd);
exit(0);
}
我们打开两个终端界面。
下面我们将上面的代码进行修改，使a循环写入（从键盘写入），b循环读取。
//a.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(){
int fd = open("fifo",O_WRONLY);//当前路径可以省略，绝对路径要写全
assert(fd!=-1);
printf("fd = %d\n",fd);
while(1)
{
printf("input:\n");
char buff[128] = {0};
fgets(buff,128,stdin);
if(strncmp(buff,"end",3)==0)
{
break;
}
write(fd,buff,strlen(buff));
}
close(fd);
}
//b.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
int main(){
int fd = open("fifo",O_RDONLY);
assert(fd!=-1);
printf("fd = %d\n",fd);
while(1){
char buf[128] = {0};
if(read(fd,buf,127)==0)//用于验证管道写端关闭，读read返回值为0(第3个特点)
{
break;
}
printf("read:%s\n",buf);
}
close(fd);
exit(0);
}
通过上面这两个个例子，我们来总结一下管道的特点。
（1）管道必须读，写进程同时open，否则会阻塞；
（2）如果管道没有数据，那么read会阻塞；
（3）管道的写端关闭，读read返回值为0；
（4）管道打开的时候只有只读和只写两种方式，读写方式打开是未定义的。
（二）无名管道
有名管道之所以不限制进程，就是因为它有名字可以被找到；而无名管道不可以，如果不限制进程，它又没有名字，我们就没有办法找到它了。因此，无名管道只能用于父子进程间通信。
创建无名管道 pipe
还是同样的思路，学习一个新的命令要使用帮助手册 man pipe。
//fi.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main(){
int fd[2];
assert(pipe(fd)!=-1);
pid_t pid = fork();
assert(pid!=-1);
//先open 后fork 共享文件描述符
if(pid==0)
{
close(fd[1]);
char buff[128] = {0};
read(fd[0],buff,127);
printf("child read:%s\n",buff);
close(fd[0]);
}
else
{
close(fd[0]);
write(fd[1],"hello",5);
close(fd[1]);
}
exit(0);
}
通过上面两个例子，下面小编带领大家总结一下管道的特点：
（1）管道必须读,写进程同时open,否则会阻塞;
（2）如果管道没有数据,那么read会阻塞;
（3）管道的写端关闭,读read返回值为0;
（4）管道打开的时候只有只读和只写两种方式,读写方式打开是未定义的；
（5）无论有名还是无名,写入管道的数据都在内存中(管道的大小永远为0,面试的重点)
（6）管道是一种半双工通信方式(通信方式有单工,半双工,全双工)
（7）有名管道和无名管道的区别:有名管道可以在任意进程间使用,无名管道主要在父子进程
间通信
（8）管道的读端关闭,写会产生异常(发送信号SIGPIPE）
小编通过改变a.c的代码来进行验证，代码如下：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
void sig_fun(int sig){
printf("sig = %d\n",sig);
}
int main(){
signal(SIGPIPE,sig_fun);
int fd = open("fifo",O_WRONLY);//当前路径可以省略，绝对路径要写全
assert(fd!=-1);
printf("fd = %d\n",fd);
while(1)
{
printf("input:\n");
char buff[128] = {0};
fgets(buff,128,stdin);
if(strncmp(buff,"end",3)==0)
{
break;
}
write(fd,buff,strlen(buff));
}
//write(fd,"hello",5);
close(fd);
}
（三）管道的实现
通过上面的图片，我们可以直到管道其实就是一个循环队列。
如果管道是空的，读操作会堵塞；如果管道是满的，写操作会堵塞。