【C言語】名前付きパイプを作成するmkfifo関数の使い方

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C言語で名前付きパイプを作成するmkfifo関数の使い方を教えて！

こういった悩みにお答えします．

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リアルタイムシステムの研究歴12年．
東大教員の時に，英語でOS（Linuxカーネル）の授業．
2012年9月～2013年8月にアメリカのノースカロライナ大学チャペルヒル校（UNC）コンピュータサイエンス学部で客員研究員として勤務．C言語でリアルタイムLinuxの研究開発．
プログラミング歴15年以上，習得している言語: C/C++，Python，Solidity/Vyper，Java，Ruby，Go，Rust，D，HTML/CSS/JS/PHP，MATLAB，Assembler (x64，ARM)．
東大教員の時に，C++言語で開発した「LLVMコンパイラの拡張」，C言語で開発した独自のリアルタイムOS「Mcube Kernel」をGitHubにオープンソースとして公開．
2020年1月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるGuarantee Happiness LLCのCTOとしてECサイト開発やWeb/SNSマーケティングの業務．2022年6月～現在はアメリカのノースカロライナ州チャペルヒルにあるJapanese Tar Heel, Inc.のCEO兼CTO．
最近は自然言語処理AIとイーサリアムに関する有益な情報発信に従事．

（AI全般を含む）自然言語処理AIの論文の日本語訳や，AIチャットボット（ChatGPT，Auto-GPT，Gemini（旧Bard）など）の記事を50本以上執筆．アメリカのサンフランシスコ（広義のシリコンバレー）の会社でプロンプトエンジニア・マネージャー・Quality Assurance（QA）の業務委託の経験あり．
（スマートコントラクトのプログラミングを含む）イーサリアムや仮想通貨全般の記事を200本以上執筆．イギリスのロンドンの会社で仮想通貨の英語の記事を日本語に翻訳する業務委託の経験あり．

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C言語で名前付きパイプを作成するmkfifo関数

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

1	int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

mkfifo関数は，名前pathnameを持つFIFOスペシャルファイル（名前付きパイプ）を作成します．

FIFOの許可モードはmodeで指定され，プロセスのumaskによって通常の方式で変更を受けます．

作成されたファイルの許可モードは（mode & ~umask）となります．

FIFOスペシャルファイルはパイプに似ていますが，作成方法が異なります．

FIFOスペシャルファイルは名前のない通信路ではなく，mkfifo関数の呼び出しによりファイルシステムの中に追加されます．

mkfifo関数の使い方

mkfifo関数を利用するコードは以下になります．

mkfifo.cはMKFIFO_FILEに書き込んだ後に読み込みます．

これに対して，mkfifo2.cはMKFIFO_FILEに読み込んだ後に書き込みます．

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 80
#define MODE 0666
#define MKFIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main(void)
{
  int fd;
  char str[BUFSIZE], str2[BUFSIZE];

  mkfifo(MKFIFO_FILE, MODE);

  while (true) {
    /* write to user2. */
    if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_WRONLY)) == -1) {
      perror("open");
      exit(1);
    }

    if (fgets(str2, sizeof(str2), stdin) == NULL) {
      fprintf(stderr, "Error: cannot success fgets()\n");
      exit(2);
    }

    str2[strlen(str2) - 1] = '\0';

    if (write(fd, str2, strlen(str2) + 1) == -1) {
      perror("write");
      exit(3);
    }

    if (close(fd) == -1) {
      perror("close");
      exit(4);
    }

    /* read from user1. */
    if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_RDONLY)) == -1) {
      perror("open");
      exit(5);
    }

    if (read(fd, str, sizeof(str)) == -1) {
      perror("read");
      exit(6);
    }

    printf("user2: %s\n", str);

    if (close(fd) == -1) {
      perror("close");
      exit(7);
    }
  }

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <stdbool.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 80

#define MODE 0666

#define MKFIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main(void)

{

int fd;

char str[BUFSIZE], str2[BUFSIZE];

mkfifo(MKFIFO_FILE, MODE);

while (true) {

/* write to user2. */

if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_WRONLY)) == -1) {

perror("open");

exit(1);

}

if (fgets(str2, sizeof(str2), stdin) == NULL) {

fprintf(stderr, "Error: cannot success fgets()\n");

exit(2);

}

str2[strlen(str2) - 1] = '\0';

if (write(fd, str2, strlen(str2) + 1) == -1) {

perror("write");

exit(3);

}

if (close(fd) == -1) {

perror("close");

exit(4);

}

/* read from user1. */

if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_RDONLY)) == -1) {

perror("open");

exit(5);

}

if (read(fd, str, sizeof(str)) == -1) {

perror("read");

exit(6);

}

printf("user2: %s\n", str);

if (close(fd) == -1) {

perror("close");

exit(7);

}

return 0;

}

/*
 * Author: Hiroyuki Chishiro
 * License: 2-Clause BSD
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 80
#define MODE 0666
#define MKFIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main(void)
{
  int fd;
  char str[BUFSIZE], str2[BUFSIZE];

  mkfifo(MKFIFO_FILE, MODE);

  while (true) {
    /* read from user1 */
    if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_RDONLY)) == -1) {
      perror("open");
      exit(1);
    }

    if (read(fd, str, sizeof(str)) == -1) {
      perror("read");
      exit(2);
    }

    printf("user1: %s\n", str);

    if (close(fd) == -1) {
      perror("close");
      exit(3);
    }

    /* write to user1 */
    if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_WRONLY)) == -1) {
      perror("open");
      exit(4);
    }

    if (fgets(str2, BUFSIZE, stdin) == NULL) {
      fprintf(stderr, "Error: cannot success fgets()\n");
      exit(5);
    }

    str2[strlen(str2) - 1] = '\0';

    if (write(fd, str2, strlen(str2) + 1) == -1) {
      perror("write");
      exit(6);
    }

    if (close(fd) == -1) {
      perror("close");
      exit(7);
    }
  }

  return 0;
}

* Author: Hiroyuki Chishiro

* License: 2-Clause BSD

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <stdbool.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#define BUFSIZE 80

#define MODE 0666

#define MKFIFO_FILE "/tmp/myfifo"

int main(void)

{

int fd;

char str[BUFSIZE], str2[BUFSIZE];

mkfifo(MKFIFO_FILE, MODE);

while (true) {

/* read from user1 */

if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_RDONLY)) == -1) {

perror("open");

exit(1);

}

if (read(fd, str, sizeof(str)) == -1) {

perror("read");

exit(2);

}

printf("user1: %s\n", str);

if (close(fd) == -1) {

perror("close");

exit(3);

}

/* write to user1 */

if ((fd = open(MKFIFO_FILE, O_WRONLY)) == -1) {

perror("open");

exit(4);

}

if (fgets(str2, BUFSIZE, stdin) == NULL) {

fprintf(stderr, "Error: cannot success fgets()\n");

exit(5);

}

str2[strlen(str2) - 1] = '\0';

if (write(fd, str2, strlen(str2) + 1) == -1) {

perror("write");

exit(6);

}

if (close(fd) == -1) {

perror("close");

exit(7);

}

return 0;

}

2つの端末でそれぞれのコードをコンパイルして実行して下さい．

$ gcc mkfifo.c
$ a.out

1 2	$ gcc mkfifo.c $ a.out

$ gcc mkfifo2.c
$ a.out

1 2	$ gcc mkfifo2.c $ a.out

まず，mkfifo.cの実行ファイルから「abc」と改行コードを入力すると，mkfifo2.cの端末に「user1: abc」と表示されます．

次に，mkfifo2.cの実行ファイルから「def」と改行コードを入力すると，mkfifo.cの端末に「user2: def」と表示されます．

つまり，mkfifo.cの端末は以下のように表示されます．

abc
user2: def

1 2	abc user2: def

また，mkfifo2.cの端末は以下のように表示されます．

user1: abc
def

1 2	user1: abc def

まとめ

C言語でmkfifo関数の使い方を紹介しました．

名前付きパイプを利用したい時は，参考にして下さい！

C言語を独学で習得することは難しいです．

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