使用有名管道（FIFO）实现循环通信的客户端-服务端

在 Linux 下，我们可以利用 有名管道（FIFO） 来实现简单的进程间通信（IPC）。本教程将教你如何用 C 写一个 支持循环收发消息的客户端和服务端程序。

一、基础知识回顾：什么是 FIFO？

FIFO（First-In First-Out）是一种有名管道，用于不同进程间单向通信：

• 管道本质是一个特殊文件；
• 打开时如果只有读端或写端会阻塞，直到另一端就绪；
• 用 mkfifo() 创建；
• 与普通文件不同，read()/write() 会阻塞，直到对方准备好。

二、程序结构概览

• 客户端程序 client.c：从键盘读取输入，发给服务，并等待响应。
• 服务器程序 server.c：读取客户端的消息，并回复。
• 使用两个 FIFO 文件：
  • fifo_c2s：客户端向服务器发送消息
  • fifo_s2c：服务器向客户端发送消息

三、代码实现

3.1 Makefile

Makefile用于自动化构建基于有名管道（FIFO）的简单客户端-服务器通信系统。包含两个可执行目标：server 和 client。
支持 make 编译和 make clean 清理。

CC = gcc              # 使用的编译器
CFLAGS = -Wall        # 编译器参数：开启全部警告

# 默认目标：构建 server 和 client 两个程序
all: server client

# 构建 server 程序
server: server.c
	$(CC) $(CFLAGS) -o server server.c

# 构建 client 程序
client: client.c
	$(CC) $(CFLAGS) -o client client.c

# 清理所有生成的目标和中间文件
clean:
	rm -f server client fifo_c2s fifo_s2c

3.2 服务端代码

基于有名管道（FIFO）的服务器端通信程序。
功能：

• 创建两个命名管道 fifo_c2s 和 fifo_s2c
• 从 fifo_c2s 管道中读取客户端消息
• 向 fifo_s2c 管道中写入回应消息
• 实现循环输入输出，直到终止程序

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define FIFO_C2S "fifo_c2s"  // 客户端写 -> 服务端读
#define FIFO_S2C "fifo_s2c"  // 服务端写 -> 客户端读

int main() {
    char buffer[1024];  // 存放接收到的消息
    char reply[1024];   // 存放要发送的回应

    // 创建 FIFO（如果不存在）
    mkfifo(FIFO_C2S, 0666);
    mkfifo(FIFO_S2C, 0666);

    printf("服务器启动，等待客户端连接...\n");

    // 打开 FIFO 文件：读和写端
    int fd_read = open(FIFO_C2S, O_RDONLY);
    int fd_write = open(FIFO_S2C, O_WRONLY);

    while (1) {
        // 从客户端读取数据
        int n = read(fd_read, buffer, sizeof(buffer) - 1);
        if (n > 0) {
            buffer[n] = '\0';  // 添加字符串结尾
            printf("收到客户端消息: %s\n", buffer);

            // 构造返回消息
            snprintf(reply, sizeof(reply), "服务器回应: 收到 [%s]", buffer);

            // 发送回应给客户端
            write(fd_write, reply, strlen(reply));
        }
    }

    close(fd_read);
    close(fd_write);
    return 0;
}

3.3 客户端代码

基于有名管道（FIFO）的客户端通信程序。
功能：

• 从终端读取用户输入；
• 将输入写入 fifo_c2s 管道发送给服务器
• 从 fifo_s2c 管道读取服务器回应并显示
• 支持循环输入输出直到终止程序。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define FIFO_C2S "fifo_c2s"  // 客户端写 -> 服务端读
#define FIFO_S2C "fifo_s2c"  // 服务端写 -> 客户端读

int main() {
    char buffer[1024];    // 用户输入内容
    char response[1024];  // 接收服务器回应

    // 打开 FIFO 文件：写和读端
    int fd_write = open(FIFO_C2S, O_WRONLY);
    int fd_read = open(FIFO_S2C, O_RDONLY);

    printf("客户端启动，可以输入消息...\n");

    while (1) {
        printf("你要发送什么：");
        fflush(stdout);

        // 从终端读取一行输入
        if (fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin) == NULL)
            break;

        // 去除换行符
        buffer[strcspn(buffer, "\n")] = '\0';

        // 写入消息到服务器
        write(fd_write, buffer, strlen(buffer));

        // 等待并读取服务器回应
        int n = read(fd_read, response, sizeof(response) - 1);
        if (n > 0) {
            response[n] = '\0';
            printf("收到服务器回应: %s\n", response);
        }
    }

    close(fd_write);
    close(fd_read);
    return 0;
}

四、运行步骤

4.1 编译

make

4.2 运行 server（必须先运行）

./server

4.3 运行 client（另开终端）

./client

4.4 交互示例

你可以在客户端不断输入内容，服务器会收到并返回一条处理后的消息。

五 、清理

make clean

这会删除编译出的 server 、client和管道文件 fifo_c2s 、 fifo_s2c