Linux进程通信

た入场券 2022-07-15 13:57 164阅读 0赞

Lniux进程间通信

目的

1.数据传输：一个进程需要将他的数据发送给另一个进程

2.资源共享：多个进程之间共享同样的资源

3.通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知他们发生了某种事件

4.进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望拦截另一个进程的所有操作，并能够及时知道它的状态变化。

分类

1.无名管道（pipe）和有名管道（FIFO）

2.信号（signal）

3.消息队列

4.共享内存

5.信号量

6.套接字（socket）

管道通信

管道是单项的，先进先出的，它的一个进程的输出和另一个进程的输入连接在一起。

一个进程（写进程）在管道的尾部写入数据，另一个进程（读进程）从管道的头部读出数据.

数据被一个进程读出后，将被从管道中删除，其他读进程将不能再读到这些数据。

管道提供了简单的流控制机制，进程试图读空管道时，进程将阻塞。同样，管道已经满时，进程再试图向管道写入数据，进程将阻塞。

管道包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者可用于运行于同一系统中的任意两个进程间的通信。

无名管道创建

创建管道pipe

读管道read

写管道write

关闭管道close

Pipe

函数的作用：创建无名管道

函数的原型：int pipe(int fds\[2\])

函数的头文件：\#include <unistd.h>

函数的参数：新建的两个描述符有fds数组返回，fds\[0\]:用于读管道；fds\[1\]：用于写管道

返回值：成功0；出错\-1

Eg\_1:pipe.c

\#\#include <unistd.h>

\#include <errno.h>

\#include <stdio.h>

\#include <stdlib.h>

int main()

int pipe\_fd\[2\];

if(pipe(pipe\_fd)<0)

printf("pipe create error\\n");

return -1;

else

printf("pipe create success\\n");

close(pipe\_fd\[0\]);

close(pipe\_fd\[1\]);

Eg\_2:pipe\_rw.c

\#include <unistd.h>

\#include <sys/types.h>

\#include <errno.h>

\#include <stdio.h>

\#include <stdlib.h>

int main()

int pipe\_fd\[2\];

pid\_t pid;

char buf\_r\[100\];

char\* p\_wbuf;

int r\_num;

memset(buf\_r,0,sizeof(buf\_r));

/\*创建管道\*/

if(pipe(pipe\_fd)<0)

printf("pipe create error\\n");

return -1;

/\*创建子进程\*/

if((pid=fork())==0)  //子进程 OR 父进程？

printf("\\n");

close(pipe\_fd\[1\]);

sleep(2); /\*为什么要睡眠\*/

if((r\_num=read(pipe\_fd\[0\],buf\_r,100))>0)

printf(   "%d numbers read from the pipe is %s\\n",r\_num,buf\_r);

close(pipe\_fd\[0\]);

exit(0);

else if(pid>0)

close(pipe\_fd\[0\]);

if(write(pipe\_fd\[1\],"Hello",5)!=-1)

printf("parent write1 Hello!\\n");

if(write(pipe\_fd\[1\]," Pipe",5)!=-1)

printf("parent write2 Pipe!\\n");

close(pipe\_fd\[1\]);

sleep(3);

waitpid(pid,NULL,0); /\*等待子进程结束\*/

exit(0);

return 0;

管道读写

管道用于不同进程间通信，通常先创建一个管道，再通过fork函数创建一个子进程，该子进程会继承父进程所创建的管道

1.管道通讯是单向的，有固定的读端和写端

2.数据被进程从管道读出后，在管道中该数据不存在了

3.当进程去读取空管道的时候，进程会阻塞

4.当进程往满管道写入数据时，进程会阻塞

5.管道容量为64K

注意事项：必须在系统调用fork前调用pipe函数，否则子进程将不会继承文件描述符

有名管道:

有名管道和无名管道基本相同，但也有不同点：

无名管道只能有父子进程使用；

但是通过命名管道，不相关的进程也能交换数据。

有名管道操作:

创建管道mkfifo

打开管道open

读管道read

写管道write

关闭管道close

删除管道unlink

Mkfifo

函数的作用：创建有名管道

函数的原型：int mkfifo(const char \* filename,mode\_t mode)

参数的作用：filename:有名管道的路径，名称

Mode:打开管道的方式：1.O\_NONBLOCK:FIFO打开的时候，非阻塞

2.O\_RDONLY:只读

3.O\_WRONLY:只写

4.O\_RDWR：可读写

Eg\_1:fifo\_write.c

\#include <sys/types.h>

\#include <sys/stat.h>

\#include <errno.h>

\#include <fcntl.h>

\#include <stdio.h>

\#include <stdlib.h>

\#include <string.h>

\#define FIFO\_SERVER "/tmp/myfifo"

main(int argc,char\*\* argv)

int fd;

char w\_buf\[100\];

int nwrite;

/\*打开管道\*/

fd=open(FIFO\_SERVER,O\_WRONLY|O\_NONBLOCK,0);

if(argc==1)

printf("Please send something\\n");

exit(-1);

strcpy(w\_buf,argv\[1\]);

/\* 向管道写入数据 \*/

if((nwrite=write(fd,w\_buf,100))==-1)

printf("The FIFO has not been read yet.Please try later\\n");

else

printf("write %s to the FIFO\\n",w\_buf);

Eg\_2:fifo\_read.c

\#include <sys/types.h>

\#include <sys/stat.h>

\#include <errno.h>

\#include <fcntl.h>

\#include <stdio.h>

\#include <stdlib.h>

\#include <string.h>

\#define FIFO\_SERVER "/tmp/myfifo"

main(int argc,char\*\* argv)

int fd;

char w\_buf\[100\];

int nwrite;

/\*打开管道\*/

fd=open(FIFO\_SERVER,O\_WRONLY|O\_NONBLOCK,0);

if(argc==1)

printf("Please send something\\n");

exit(-1);

strcpy(w\_buf,argv\[1\]);

/\* 向管道写入数据 \*/

if((nwrite=write(fd,w\_buf,100))==-1)

printf("The FIFO has not been read yet.Please try later\\n");

else

printf("write %s to the FIFO\\n",w\_buf);

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