IPC：在兩個程序之間使用c ++中的命名管道

Question

我正在嘗試在同一台機器上運行的兩個不同程序之間實現IPC（在我的例子中是CentOS7）。 為了獲得一種松耦合，我決定使用一個命名管道進行IPC。 因此，我正在玩以下示例並遇到了不同的問題。

創建和寫入管道：

#include <sys/types.h>
#include <sys/select.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

using namespace std;

main()  {
 int fd;
 char * myfifo = new char [12];
 strcpy(myfifo, "./tmp/myfifo1");

 /* create the FIFO (named pipe) */
 mkfifo(myfifo, 0666);
 /* write "Hi" to the FIFO */
 fd = open("./tmp/myfifo1", O_WRONLY ); //open(myfifo, O_WRONLY | O_NONBLOCK);
 if (fd == -1) {
     perror("open");
     return EXIT_FAILURE;
 } 
 printf("File open\n");
 write(fd, "entry [1]", sizeof("entry [1]"));
 sleep(1);
 write(fd, "entry [2]", sizeof("entry [2]"));
 sleep(2);
 write(fd, "entry [3]", sizeof("entry [3]"));
 printf("Content written\n");
 close(fd);
 printf("Connection closed\n");
 /* remove the FIFO */
 unlink(myfifo);
 return 0;
}

讀管道：

#include <sys/types.h>
#include <sys/select.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

main()  {
 int fd; 
 fd_set set_a;

 char * myfifo = new char [12];
 strcpy(myfifo, "./tmp/myfifo1");
 char buffer[1024];

 fd = open("./tmp/myfifo1", O_RDONLY | O_NONBLOCK);
 if (fd == -1) {
     perror("open");
     return EXIT_FAILURE;
 } 
 ssize_t bytes;
 size_t total_bytes = 0;
 printf("\nDropped into read pipe\n");
 while(1){
     if((bytes = read(fd, buffer, sizeof(buffer))) > 0){
         std::string message(&buffer[22]);
         total_bytes += (size_t)bytes;
         printf("%i", bytes);

         printf("Message: %s\n", message.c_str());
         memset(&buffer[0], 0, sizeof(buffer));
     }else{
         if (errno == EWOULDBLOCK) {
             printf("\ndone reading (%d bytes)\n", (int)total_bytes);
             //break;
         }
         printf("No message\n");
         sleep(2);
     } 
 }
 return EXIT_SUCCESS;
}

我覺得命名管道的行為非常不靈活我用我的測試程序想出來的。 首先，如果沒有讀取進程附加到fifo管道，除了寫入管道的最后一個消息之外的所有消息都會丟失（或者一般來說，只有在讀取過程附加到管道之后才能讀取最后一條消息）。 如果你在管道中寫入多條消息，那么讀取之前的所有消息（例如輪詢）將被解釋為一條消息（我知道它們可以被\\ 0分割）。

命名管道的主要目標是a）系統日志和b）用戶身份驗證的類型。 命名管道的異步完全符合我的需要。 但無論如何，我不確定命名管道是否是不同程序之間IPC的最佳解決方案。 此外，我不確定上面描述的行為是否正常，或者我是否以錯誤的方式使用命名管道。 我也考慮過套接字，但后來我會遇到很大的阻塞問題。

謝謝你的幫助。

Answer 1

“首先，如果沒有讀取進程附加到fifo管道，除了寫入管道的最后一個消息之外的所有消息都會丟失”。

不，他們沒有。 使用cat而不是你的（糟糕的寫：D）閱讀過程，你將得到所有的消息。

你是對的。 管道是面向字節的，而不是面向消息的。 如果你想要消息，還有其他的IPC（例如，SysV消息隊列）。

Beej的Unix指南IPC是Unix ipc的一個很好的介紹，如果你想要更高級的東西，那么Richard Stevens 在Unix環境中的高級編程非常好。

就用戶身份驗證而言，請查看Unix套接字。

Answer 2

看起來你正在嘗試使用管道來實現它們不適合的設計。 首先， 必須為管道的另一側“附加”讀取過程。 如果您嘗試打開管道進行寫入並且沒有讀取過程， open將掛起等待它或返回-1並將errno設置為ENXIO （當使用O_NONBLOCK標志時）。 所以命名管道是系統中的一種流行點，其中兩個進程相遇以交換數據;）

第二 - 不要將寫入管道視為發送消息。 管道是一個“字節流”。 你可以寫一次10個字節，閱讀器可以進行5次讀取，每次2個字節，反之亦然：你可以寫5次2個字節，讀者可以一次讀取它們。 因此，如果您計划通過管道發送某種“消息”，您應該開發某種最小傳輸協議（例如，使用'\\ 0'字節作為分隔符，如上所述）。

所以，也許您應該查看System V消息隊列（請參閱msgget ， msgctl ， msgrcv ， msgsnd或POSIX消息隊列（請參閱mq_open ， mq_unlink ， mq_send ， mq_receive等），這樣您就可以發送和接收“原子”消息。