C 語言進程間通訊：命名管道（FIFO）實現父子進程數據傳輸

命名管道（FIFO）特點

• 有路徑名，不相關進程也可通訊。
• 遵循先進先出，單向數據流。
• API：mkfifo、open、read/write、close。

完整流程

1. 父進程調用 mkfifo("/tmp/test_fifo", 0777) 創建管道文件。
2. fork() 創建子進程。
3. 子進程 open(..., O_WRONLY)，write() 寫入數據，close()。
4. 父進程 wait() 等待子進程結束，再 open(..., O_RDONLY)，read() 讀取，close()。

代碼示例

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

int main() {
    char *fifo = "/tmp/test_fifo";
    char input[] = "IPC by pipe";
    char output[128];
    pid_t pid;
    int fd, n;

    if (mkfifo(fifo, 0777) == -1) { perror("mkfifo"); exit(1); }

    pid = fork();
    if (pid > 0) { // 父進程
        wait(NULL);
        fd = open(fifo, O_RDONLY);
        n = read(fd, output, sizeof(output)-1);
        output[n] = '\0';
        printf("父進程讀取 %d 字節: %s\n", n, output);
        close(fd);
    } else if (pid == 0) { // 子進程
        fd = open(fifo, O_WRONLY);
        n = write(fd, input, strlen(input));
        printf("子進程寫入 %d 字節: %s\n", n, input);
        close(fd);
    } else { perror("fork"); exit(1); }

    unlink(fifo);
    return 0;
}

運行結果

父進程運行
子進程運行
子進程寫入 11 字節: IPC by pipe
父進程讀取 11 字節: IPC by pipe

關鍵點

• 父進程必須 wait() 確保子進程寫入完成再讀取，否則會阻塞或讀到空數據。
• 管道文件屬於文件系統，進程結束後需 unlink() 清理。