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一#xff0c;进程间通信
二#xff0c;管道
匿名管道
命名管道 一#xff0c;进程间通信 进程间通信#xff08;IPC#xff0c;InterProcess Communication#xff09;#xff0c;即在不同进程之间进行信息的传播或交换#xff1b;由于一般进程用户地址空间是…目录
一进程间通信
二管道
匿名管道
命名管道 一进程间通信 进程间通信IPCInterProcess Communication即在不同进程之间进行信息的传播或交换由于一般进程用户地址空间是独立的不可直接访问其他进程地址空间因此进程间进行信息交换必须通过系统内核进行
进程间通信目的
数据传输将一个进程的数据发送给另一个进程资源共享多个进程间共享同样的资源通知事件一个进程向另一个进程或一组进程发送信息通知它们发生了某种事件如进程终止时通知父进程进程控制有些进程希望完全控制另一个进程的执行如debug此时进程希望能够拦截另一个进程的所有异常并能够及时知道其状态的改变
进程间通信的分类
管道 匿名管道pipe命名管道System V IPC system V 消息队列system V 共享内存system V 信号量POSIX IPC 信息队列共享内存信息量互斥量调节变量读写锁 二管道 匿名管道pipe、命名管道 匿名管道 Linux通过使用竖线管道符 | 来连接多个命令以形成一个管道管道符前面命令的输出作为管道符后面命令的输入管道中的数据只能单向流动即半双工通信要实现双向流动需创建两个管道另外此管道为匿名管道用完即被自动销毁且只能在父子进程间通信
[wz192 Desktop]$ cat test.c | grep main
int main() 父进程需读写都打开文件这样子进程继承时才会有读写然后通过关闭父子进程对应的读写来实现信息的传输不关闭相应的读写也可通信但一般关闭防止误操作 管道函数 pipe 创建匿名管道 创建成功返回0创建失败返回-1 pipefd为文件描述符数组 pipefd[0]指定管道读端默认值为3pipefd[1]指定管道写端默认值为4 #include stdio.h
#include unistd.h int main()
{ int pipefd[2]; if(pipe(pipefd) 0) { perror(pipe); return 1; } printf(pipefd[0]: %d\n, pipefd[0]); printf(pipefd[1]: %d\n, pipefd[1]); return 0;
}
[wz192 pipe]$ ./test
pipefd[0]: 3
pipefd[1]: 4int main()
{ int pipefd[2]; if(pipe(pipefd) 0){ perror(pipe); return 1; } char buf[32]; write(pipefd[1],hellopipe,32); //向管道内写read(pipefd[0],buf,32); //从管道内读 printf(buf: %s\n, buf); return 0;
}
[wz192 pipe]$ ./test
buf: hellopipe //子进程写入父进程读取
#include stdio.h
#include unistd.h
#include string.h
#include stdlib.h
#include sys/types.h
#include sys/wait.hint main()
{int pipefd[2];if(pipe(pipefd) 0){perror(pipe);return 1;}pid_t id fork();if(id 0){perror(fork);return 1;}else if(id 0){close(pipefd[0]);char* msg child msg;int count5;while(count){printf(child write: %s\n,msg);write(pipefd[1],msg,strlen(msg));sleep(1);count--;}close(pipefd[1]);exit(0);}else{char buf[64];close(pipefd[1]);while(1){ssize_t szread(pipefd[0],buf,sizeof(buf)-1);if(sz0){buf[sz]0;printf(father read: %s\n,buf);}else if(sz0){printf(pipe file empty!\n);break;}}close(pipefd[0]);printf(close read\n);int status 0; pid_t wait_pid waitpid(id,status,0); if(WIFEXITED(status) wait_pidid) printf(child exit normal, exit code: %d\n, WEXITSTATUS(status)); else printf(child exit error, exit sig: %d\n, WTERMSIG(status)); }return 0;
}如管道为空则读端需等待数据就绪即read阻塞如管道在写端已写满需等待管道有空闲空间才可继续写入即write阻塞 管道自带同步机制管道是单向通信的管道是面向字节流的管道只能保证具有血缘关系的进程通信管道可保证一定程度数据读取的原子性 //子进程持续在写入父进程关闭读
//此时OS会直接关闭子进程else{char buf[64];close(pipefd[1]);while(1){ssize_t szread(pipefd[0],buf,sizeof(buf)-1);if(sz0){buf[sz]0;printf(father read: %s\n,buf);close(pipefd[0]);break;}else if(sz0){printf(pipe file empty!\n);break;}}printf(close read\n);int status 0; pid_t wait_pid waitpid(id,status,0); if(WIFEXITED(status) wait_pidid) printf(child exit normal, exit code: %d\n, WEXITSTATUS(status)); else printf(child exit error, exit sig: %d\n, WTERMSIG(status)); }
//子进程退出信号为13即SIGPIPE
[wz192 pipe]$ ./test
child write: child msg
father read: child msg
close read
child write: child msg
child exit error, exit sig: 13[wz192 pipe]$ ulimit -a
core file size (blocks, -c) 0
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited
pending signals (-i) 7154
max locked memory (kbytes, -l) 64
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024
pipe size (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues (bytes, -q) 819200
real-time priority (-r) 0
stack size (kbytes, -s) 8192
cpu time (seconds, -t) unlimited
max user processes (-u) 4096
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited命名管道 命名管道是一种特殊类型的文件可在不相关进程间交换数据使用FIFO文件实现 使用命令mkfifo创建命名管道 [wz192 pipe]$ mkfifo pipefile
[wz192 pipe]$ ll pipefile
prw-rw-r--. 1 wz wz 0 8月 18 08:24 pipefile使用函数mkfifo创建命名管道 匿名管道与命名管道区别 匿名管道由函数pipe创建并打开命名管道由函数或命令mkfifo创建再由open打开唯一区别即创建和打开方式不同 [wz192 pipe]$ echo abc pipefile
[wz192 pipe]$ while :; do echo 1,##########; cat pipefile; echo 2,#########; sleep 1; done
1,##########
abc
2,#########
1,########## 实现serverclient通信 //makefile
.PHONY:all
all: server clientserver:server.cgcc -o $ $^
client:client.cgcc -o $ $^ .PHONY:clean
clean:rm -rf server client
//server.c
//创建命名管道并读
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h int main()
{ int ret mkfifo(pipefile, 0644); if(ret -1){ perror(mkfifo); return 1; } int pipefd open(pipefile, O_RDONLY); if(pipefd 0){ perror(open); return 2; } char msg[64]{0}; while(1){ printf(please wait ...\n); ssize_t sz read(pipefd, msg, sizeof(msg)-1); if(sz 0){ msg[sz]0; printf(server read: %s\n, msg); } else if(sz 0){ printf(client quit!\n); break; } else{ perror(read); return 3; } } close(pipefd); return 0;
}
//client.c
//向管道写入
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h int main()
{ int pipefd open(pipefile, O_WRONLY); if(pipefd 0){ perror(open); return 1; } char msg[64]{0}; while(1){ printf(please write ...\n); ssize_t sz read(0, msg, sizeof(msg)-1); if(sz 0){ msg[sz]0; write(pipefd, msg, strlen(msg)); } else if(sz 0){ printf(client read empty!\n); break; } else{ perror(client read\n); return 2; } } close(pipefd); return 0;
}
