Linux Mkfifo的詳細闡述

一、概述

Linux系統是一個以文件為中心的操作系統，它提供了良好的文件讀寫接口，在實現不同進程間通信時，也可以使用文件進行通信。Linux中的mkfifo就是為實現不同進程間通信提供的一種接口。mkfifo接口可以用於創建一個特殊的文件，這個文件可以被不同的進程進行讀寫操作，以實現不同進程間的通信。mkfifo即可創建無名管道（也稱FIFO），也可創建有名管道。其中，無名管道只能用於具有親緣關係的進程間通信，而有名管道可供任何進程使用。

二、創建有名管道

創建有名管道時，可使用系統命令mkfifo，也可使用C語言函數mkfifo，下面是一段示例代碼：

#include
#include
#include
#include
#include

int main()
{
    int fd;
    char *fifo = "/tmp/myfifo";

    mkfifo(fifo, 0666);
    fd = open(fifo, O_WRONLY);
    write(fd, "Hello World!", 13);
    close(fd);

    return 0;
}

代碼中首先使用mkfifo函數創建了一個名字為/tmp/myfifo的管道文件，權限為0666。然後使用open函數打開這個管道文件，使用write函數向管道中寫入數據，最後關閉管道文件。

三、創建無名管道

創建無名管道時，需要使用系統函數pipe，下面是一段示例代碼：

#include
#include

int main()
{
    int fd[2];
    pid_t pid;
    char buf[1024];

    if(pipe(fd) < 0)
        printf("pipe error!\n");

    if((pid = fork()) < 0)
        printf("fork error!\n");
    else if(pid == 0)   // child process
    {
        close(fd[0]);
        write(fd[1], "Hello World!", 13);
        exit(0);
    }
    else    // parent process
    {
        close(fd[1]);
        read(fd[0], buf, 1024);
        printf("message: %s\n", buf);
        waitpid(pid, NULL, 0);
    }

    return 0;
}

代碼中首先使用pipe函數創建了一個無名管道，並將管道的讀寫端分別保存在fd數組中。然後使用fork函數創建一個子進程，在子進程中通過寫操作向管道中寫入數據。在父進程中，則通過讀操作從管道中讀取數據，並輸出到終端。

四、mkfifo的局限性

mkfifo雖然可以方便地實現進程間通信，但也存在一定的局限性。一方面，無名管道只能用於有親緣關係的進程間通信，而且，在寫操作和讀操作的不同進程不同時運行時，可能會發生進程阻塞的狀況；另一方面，使用有名管道時，需要使用FIFO文件，而這會導致文件系統中會存在比較多的FIFO文件，而不同的FIFO文件之間並沒有進行有效的區分，難以進行有效的管理和維護，因此在某些情況下並不適合使用。