IPC：在两个程序之间使用 C++ 中的命名管道答案

【问题标题】：IPC: Using of named pipes in c++ between two programsIPC：在两个程序之间使用 C++ 中的命名管道
【发布时间】：2015-10-09 09:08:58
【问题描述】：

我试图在同一台机器上运行的两个不同程序之间实现 IPC（在我的例子中是 CentOS7）。为了实现一种松散耦合，我决定为 IPC 使用命名管道。因此，我正在使用以下示例并遇到了不同的问题。

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，如果没有读取进程附加到 fifo 管道，则除了最后一条写入管道的消息之外的所有消息都会丢失（或者一般来说，在读取进程附加到管道后只能读取最后一条消息）。如果您将多条消息写入管道，则读取之间的所有消息（例如轮询）将被解释为一条消息（我知道它们可以被 \0 分割）。

命名管道的主要目标是 a) 系统日志和 b) 一种用户身份验证。命名管道的异步非常适合我的需要。但无论如何，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命名管道。我也考虑过套接字，但是我会遇到巨大的阻塞问题。

感谢您的帮助。

【问题讨论】：

看看下面的问题stackoverflow.com/q/22714816/540286
解耦 + 异步消息 + 持久性 = 消息传递。尝试消息传递解决方案 - 请参阅 RabbitMQ，它包含在当前的 CentOS 发行版中。

标签： c++ c linux ipc named-pipes

【解决方案1】：

“首先，如果没有读取进程连接到 fifo 管道，那么除了最后一条写入管道的消息之外，所有消息都会丢失”。

不，他们没有。使用cat 而不是您（写得很糟糕：D）的阅读过程，您将收到所有消息。

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

Beej's Guide to Unix IPC 是 Unix ipc 的一个很好的介绍，如果你想要更高级的东西，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。

【讨论】：

感谢您的回复。如果您将 socked 的读取和写入转移到自己的线程，我不关心阻塞与非阻塞。对我来说，套接字的主要问题是如果消息到达，从线程到父线程的“异步”回调的概念方法。因此我从管道开始
@i7clock 完成。

【解决方案2】：

看起来您正在尝试将管道用于非设计用途。首先，必须为管道的另一端“附加”读取进程。如果您尝试打开管道进行写入并且没有读取过程，open 将挂起等待它或返回 -1 并将 errno 设置为 ENXIO（当使用 O_NONBLOCK 标志时）。所以命名管道是系统中的一种 randez-vous 点，两个进程相遇以交换数据；）

第二 - 不要将写入管道视为发送消息。管道是一个“字节流”。一次可以写入 10 个字节，读取器可以读取 5 次，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，如果您打算通过管道发送某种“消息”，您应该开发某种最小传输协议（例如，如上所述，使用 '\0' 字节作为分隔符）。

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（请参阅 mq_open、mq_unlink、mq_send、 mq_receive 等），这使您可以发送和接收“原子”消息。

【讨论】：