IPC：在两个程序之间的c ++中使用命名管道

Question

我正在尝试在同一台机器上运行的两个不同程序（在我的情况下为CentOS7）之间实现IPC。为了只有一种松散耦合，我决定为IPC使用命名管道。因此，我在玩以下示例，并遇到了其他问题。

创建并写入管道：

#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;
}

读取管道：

#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;
}

我觉得命名管道在我的测试程序中发现的行为非常不灵活。首先，如果未向fifo管道附加任何读取过程，则除写入该管道的最后一条消息以外的所有消息都将丢失（或者通常来说，将读取过程附加到该管道后，只能读取最后一条消息）。如果将多个消息写入管道，则读取之前的所有消息（例如，轮询的）将被解释为一条消息（我知道它们可以用\ 0分隔）。

命名管道的主要目标是a）系统日志和b）用户身份验证的种类。命名管道的异步非常适合我的需求。但是无论如何，我不确定命名管道是否是不同程序之间IPC的最佳解决方案。另外，我不确定上面描述的行为是否正常，或者我是否以错误的方式使用了命名管道。我也考虑过套接字，但是随后我将遇到巨大的阻塞问题。

谢谢你的帮助。

Answer 1

“首先，如果没有读取进程附加到 fifo 管道，则除了最后写入管道的消息之外的所有消息都会丢失”。

不，他们没有。使用cat而不是你的（写得很糟糕：D）阅读过程，你会得到所有的消息。

你是对的。管道是面向字节的，而不是面向消息的。如果您需要消息，还有其他 IPC（例如，SysV 消息队列）。

Beej 的《Unix IPC 指南》是对 Unix iPC 的出色介绍，如果您想要更高级的东西，那么Richard Stevens 的《Unix 环境中的高级编程》 非常好。

就用户身份验证而言，请查看 Unix 套接字。

Answer 2

看起来您正在尝试将管道用于其设计目的之外的用途。首先，必须为管道的另一侧“附加”读取过程。如果您尝试打开管道进行写入并且没有读取过程，open则会挂起等待它或返回 -1 并errno设置为ENXIO（当使用 O_NONBLOCK 标志时）。因此，命名管道是系统中的一种随机点，两个进程在此相遇以交换数据；）

其次 - 不要将写入管道视为发送消息。管道更像是“字节流”。您可以一次写入 10 个字节，读取器可以进行 5 次读取，每次读取 2 个字节，反之亦然：您可以写入 5 次 2 个字节，读取器可以一次读取它们。因此，如果您计划通过管道发送某种“消息”，您应该开发某种最小传输协议（例如使用“\0”字节作为分隔符，如上所述）。

因此，也许您应该查看 System V 消息队列（请参阅msgget、msgctl、msgrcv、msgsnd、 或 POSIX 消息队列（请mq_open参阅mq_unlink、mq_send、mq_receive等），它使您可以发送和接收“原子”消息。