前面介紹的pipe屬於匿名管道
管道的主要局限性正體現在它的特點上：
- 只支持單向數據流；
- 只能用於具有親緣關系的進程之間；
- 沒有名字；
- 管道的緩沖區是有限的（管道制存在於內存中，在管道創建時，為緩沖區分配一個頁面大小）；
- 管道所傳送的是無格式字節流，這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好數據的格式，比如多少字節算作一個消息（或命令、或記錄）等等；
如果我們想在不相關的進程之間交換數據，可以使用FIFO文件來做這項工作，它經常被稱為命名管道，是一種特殊類型的文件。
二，命名管道FIFO。
2.1 有名管道相關的關鍵概念
管 道應用的一個重大限制是它沒有名字，因此，只能用於具有親緣關系的進程間通信，在有名管道（named pipe或FIFO）提出后，該限制得到了克服。FIFO不同於管道之處在於它提供一個路徑名與之關聯，以FIFO的文件形式存在於文件系統中。這樣，即 使與FIFO的創建進程不存在親緣關系的進程，只要可以訪問該路徑，就能夠彼此通過FIFO相互通信（能夠訪問該路徑的進程以及FIFO的創建進程之 間），因此，通過FIFO不相關的進程也能交換數據。值得注意的是，FIFO嚴格遵循先進先出（first in first out），對管道及FIFO的讀總是從開始處返回數據，對它們的寫則把數據添加到末尾。它們不支持諸如lseek()等文件定位操作。
2.2有名管道的創建
命名管道可以從命令行上創建，命令行方法是使用下面這個命令：
$ mkfifo filename
命名管道也可以從程序里創建，相關函數有：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)
該函數的第一個參數是一個普通的路徑名，也就是創建 后FIFO的名字。第二個參數與打開普通文件的open()函數中的mode 參數相同。 如果mkfifo的第一個參數是一個已經存在的路徑名時，會返回EEXIST錯誤，所以一般典型的調用代碼首先會檢查是否返回該錯誤，如果確實返回該錯 誤，那么只要調用打開FIFO的函數就可以了。一般文件的I/O函數都可以用於FIFO，如close、read、write等等。
2.3有名管道的打開規則（與匿名管道一樣）
FIFO（命名管道）與pipe（匿名管道）之間唯一的區別在它們創建與打開的方式不同，一量這些工作完成之后，它們具有相同的語義。
man幫助說明：The only difference between pipes and FIFOs is the manner in which they are created and opened. Once these tasks have been accomplished, I/O on pipes and FIFOs has exactly the same semantics。
有名管道比管道多了一個打開操作：open。
FIFO的打開規則：
如果當前打開操作是為讀而打開FIFO時，若已經有相應進程為寫而打開該FIFO，則當前打開操作將成功返回；否則，可能阻塞直到有相應進程為寫而打開該FIFO（當前打開操作設置了阻塞標志）；或者，成功返回（當前打開操作沒有設置阻塞標志）。
如果當前打開操作是為寫而打開FIFO時，如果已經有相應進程為讀而打開該FIFO，則當前打開操作將成功返回；否則，可能阻塞直到有相應進程為讀而打開該FIFO（當前打開操作設置了阻塞標志）；或者，返回ENXIO錯誤（當前打開操作沒有設置阻塞標志）。
2.4有名管道的讀寫規則
從FIFO中讀取數據：
約定：如果一個進程為了從FIFO中讀取數據而阻塞打開FIFO，那么稱該進程內的讀操作為設置了阻塞標志的讀操作。
- 如果有進程寫打開FIFO，且當前FIFO內沒有數據，則對於設置了阻塞標志的讀操作來說，將一直阻塞。對於沒有設置阻塞標志讀操作來說則返回-1，當前errno值為EAGAIN，提醒以后再試。
- 對於設置了阻塞標志的讀操作說，造成阻塞的原因有兩種：當前FIFO內有數據，但有其它進程在讀這些數據；另外就是FIFO內沒有數據。解阻塞的原因則是FIFO中有新的數據寫入，不論信寫入數據量的大小，也不論讀操作請求多少數據量。
- 讀打開的阻塞標志只對本進程第一個讀操作施加作用，如果本進程內有多個讀操作序列，則在第一個讀操作被喚醒並完成讀操作后，其它將要執行的讀操作將不再阻塞，即使在執行讀操作時，FIFO中沒有數據也一樣（此時，讀操作返回0）。
- 如果沒有進程寫打開FIFO，則設置了阻塞標志的讀操作會阻塞。
注：如果FIFO中有數據，則設置了阻塞標志的讀操作不會因為FIFO中的字節數小於請求讀的字節數而阻塞，此時，讀操作會返回FIFO中現有的數據量。
向FIFO中寫入數據：
約定：如果一個進程為了向FIFO中寫入數據而阻塞打開FIFO，那么稱該進程內的寫操作為設置了阻塞標志的寫操作。
對於設置了阻塞標志的寫操作：
- 當要寫入的數據量不大於PIPE_BUF時，linux將保證寫入的原子性。如果此時管道空閑緩沖區不足以容納要寫入的字節數，則進入睡眠，直到當緩沖區中能夠容納要寫入的字節數時，才開始進行一次性寫操作。
- 當要寫入的數據量大於PIPE_BUF時，linux將不再保證寫入的原子性。FIFO緩沖區一有空閑區域，寫進程就會試圖向管道寫入數據，寫操作在寫完所有請求寫的數據后返回。
對於沒有設置阻塞標志的寫操作：
- 當要寫入的數據量大於PIPE_BUF時，linux將不再保證寫入的原子性。在寫滿所有FIFO空閑緩沖區后，寫操作返回。
- 當要寫入的數據量不大於PIPE_BUF時，linux將保證寫入的原子性。如果當前FIFO空閑緩沖區能夠容納請求寫入的字節數，寫完后成功返回；如果當前FIFO空閑緩沖區不能夠容納請求寫入的字節數，則返回EAGAIN錯誤，提醒以后再寫；
來看一個具體的實現：
write的函數：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int infd;
int fd;
char buf[1024*4];
int n = 0;
char *path="/home/zhf/c_prj/test.c";
char *path1="/home/zhf/c_prj/tmpfifo";
infd = open(path,O_RDONLY);
if(infd == -1){
perror("open error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if(mkfifo(path1,0644) == -1){
perror("mkfifo error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fd = open(path1,O_WRONLY);
if(fd == -1){
perror("open fifo error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while((n = read(infd,buf,1024*4))){
write(fd,buf,n);
}
close(infd);
close(fd);
printf("write success\n");
return 0;
}
read的函數：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int outfd;
int fd;
char buf[1024*4];
int n = 0;
char *path="/home/zhf/c_prj/tmp.txt";
char *path1="/home/zhf/c_prj/tmpfifo";
outfd = open(path,O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
if(outfd == -1){
perror("open error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
fd = open(path1,O_RDONLY);
if(fd == -1){
perror("open fifo error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
while((n = read(fd,buf,1024*4))){
write(outfd,buf,n);
}
close(outfd);
close(fd);
printf("read success\n");
return 0;
}
運行步驟：
1 首先在write函數中打開/home/zhf/c_prj/test.c文件並且建立tmpfifo文件。以寫的方式打開FIFO文件
2 從test.c中讀取數據存入buf數組中，並繼續寫入tmpfifo文件中
3 在read函數中打開/home/zhf/c_prj/tmp.txt以及tmpfifo文件，以讀的方式打開FIFO文件。並將FIFO文件的數據寫入tmp.txt中
運行結果
