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Linux进程间通信‑管道（无名管道&有名管道）
一、无名管道 pipe

核心特性

1. 只支持有亲缘关系进程通信：父子、兄弟进程。没有实体文件，仅存在内核。
2. 单向半双工：pipe得到两个文件描述符， pipefd[0] 读端， pipefd[1] 写端。数据只能单向流动，双向通信要创建两组管道。
3. 必须先调用 pipe() 创建管道，再 fork() ，子进程复制父进程的文件描述符，才能通信。

管道阻塞规则

1. 管道有写端存在

• 有数据： read 直接读出数据
• 无数据： read 阻塞休眠，等待对方write写入数据

2. 所有写端全部关闭

• 有残留数据：读完现有数据
• 无数据： read 返回0，代表读到末尾，不会阻塞

3. 管道有读端存在

• 缓冲区未满(管道默认64KB)： write 直接写入
• 缓冲区写满： write 阻塞，等待读端取走数据

4. 所有读端全部关闭

• 进程执行 write ，触发管道破裂SIGPIPE信号，程序直接异常退出。

关键点：写端、读端的打开关闭状态，直接决定read/write是阻塞、返回0还是程序崩溃。

二、有名管道 FIFO（mkfifo）

核心特性

1. 支持任意两个进程通信，不需要亲缘关系。会在磁盘生成p类型管道文件，但磁盘不存数据，数据仍然存放在内核缓冲区。
2. open行为特殊：必须读写两端同时打开成功，open函数才会返回；只打开一端，程序阻塞等待另一端进程打开管道。这也是写代码最容易踩坑的地方。
3. 同样单向，双向聊天必须两条有名管道，一条A写B读，一条B写A读。

接口

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

• pathname：管道文件路径；mode权限。
• 返回0成功，‑1失败。

重复执行mkfifo，文件已存在会报错，可以忽略该错误，不影响后续open。

三、无名管道 vs 有名管道对比

1. 无名管道pipe

• 无磁盘文件；仅限亲缘进程；先pipe后fork；shell | 底层就是无名管道。

2. 有名管道mkfifo

• 磁盘存在管道文件；任意进程；open会阻塞；双向通信需要两组FIFO。

重点总结

1. pipe无名管道：只能父子进程，没有实体文件，通信依赖fork复制fd。牢记4条read/write阻塞规则，SIGPIPE管道破裂是高频考点。
2. mkfifo有名管道：任意进程可通信；open会阻塞等待两端；双向聊天必须两条管道。
3. 管道属于字节流，不识别行，消息边界靠程序自己约定（常用 \n 换行）。
4. 代码易错点：FIFO不要单边open，路径要完全一致，mkfifo重复调用报错可以忽略。
5. 当所有读端关闭，继续write → SIGPIPE，进程直接退出；所有写端关闭，read返回0。