[操作系统实验]使用命名通道实现进程通信
实验目的和要求
- 了解windows系统环境下的进程通信机制
- 熟悉windows系统提供的进程通信api
完成两个进程之间的通信,需要建立两个工程文件，在microsoft visual c++ 6. 0环境下建立服务器工程文件pipeserver和客户端工程文件pipeclient.在服务器程序中,首先使用createnamedpipe()创建-一个命名管道,之后使用connectnamedpipe()连接命名管道，如果命名管道连接成功,可以使用读文件函数readfile()从命名管道中读数据,并可使用写文件函数writefile()向命名管道中写数据，命名管道使用完毕后可以使用disconnectnamedpipe( )拆除与命名管道的连接。在客户端程序中，可以先使用waitnamedpipe()等待服务器建立好命名管道,然后使用callnamedpipe()与服务器建立命名管道的连接,并同时得到服务器发来的数据或向服务器发送数据.
微软基础c++类库，以c++类的形式封装了windows api，并且包含应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。
头文件：
1 #include "stdafx.h" //标准应用框架扩展，定义环境参数，使得编译出来的程序能在32位的操作系统环境下运行 2 #include "pipeclient.h" 3 4 /* 5 在工程设置里有一些设置会对该工程自动产生一系列的宏，用以控制程序的编译和运行。把代码夹在#ifdef _debug和#endif 中间，在调试（debug）下才会被编译 6 */ 7 #ifdef _debug 8 #define new debug_new 9 #undef this_file //取消以前对this_file的定义 10 static char this_file[] = __file__; //声明并初始化this_fileo数组，数据的初始数据为该文件的文件名 11 #endif 12 13 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#define new debug_new
帮助查找内存错误。用户在程序中使用debug_new,用户通常使用new运算符来从堆上分配。在debug模式下（但定义了一个debug符号），debug_new为它分配的每个对象记录文件名和行号。
代码：
- 客户端代码
1 cwinapp theapp; //cwinapp为应用程序类
2
3 using namespace std; //命名空间
4
5 int _tmain(int argc, tchar* argv[], tchar* envp[])
6 {
7 int nretcode = 0; //整型类型的
8 int err = 0;
9 bool rc = 0;
10 char lpname[] = "\\\\.\\pipe\\mypipe";
11 char inbuffer[50] = "";
12 char outbuffer[50] = "";
13 dword bytesread;
14
15 while(1)
16 {
17 strcpy(inbuffer,"");
18 strcpy(outbuffer,"");
19 printf("input data please!\n");
20 scanf("%s",inbuffer);
21 rc = strcmp(inbuffer,"end");
22 if(rc == 0)
23 {
24 rc = callnamedpipe(lpname,inbuffer,sizeof(inbuffer),outbuffer,
25 sizeof(outbuffer),&bytesread,nmpwait_use_default_wait);
26 break;
27 }
28 rc = waitnamedpipe(lpname,nmpwait_wait_forever);
29 if(rc == 0)
30 {
31 err = getlasterror();
32 printf("wait pipe fail!err = %d\n",err);
33 exit(1);
34 }
35 else printf("wait pipe success!\n");
36
37 rc = callnamedpipe(lpname,inbuffer,sizeof(inbuffer),outbuffer,
38 sizeof(outbuffer),&bytesread,nmpwait_use_default_wait);
39 rc = strcmp(outbuffer,"end");
40 if(rc == 0) break;
41 if(rc == 0)
42 {
43 err = getlasterror();
44 printf("pipe call fail!err = %d\n",err);
45 exit(1);
46 }
47 else printf("pipe call success!\ndata from server is %s\n",outbuffer);
48 }
49 printf("now client to be end!\n");
50 return nretcode;
51 }
strcmp(s1，s2) 判断两个字符串s1和s2是否相同，相同返回true ,不同返回false
lpname[] = "\\client.\\pipe\\mypipe" client为用命名管道通信时服务器的主机名或ip地址，mypipe为管道名
bool callnamedpipe (
lpctstr lpnamedpipename, //命名管道的名称
lpvoid lpinbuffer, //输出数据缓冲区指针
dword ninbuffersize, //以字节为单位的输出数据缓冲区的大小
lpvoid lpoutbuffer,//输入数据缓冲区指针
dword noutbuffersize, //以字节为单位的输入数据缓冲区的大小
lpdword 1pbytesread,//输入字节数指针
dword ntimeout//等待时间
)
2.服务器代码
1 cwinapp theapp;
2 using namespace std;
3
4 int _tmain(int argc, tchar* argv[], tchar* envp[])
5 {
6 int nretcode = 0;
7 int err;
8 bool rc;
9 handle hpipehandle1;
10
11 char lpname[] = "\\\\.\\pipe\\mypipe";
12 char inbuffer[50] = "";
13 char outbuffer[50] = "";
14 dword bytesread,byteswrite;
15
16 hpipehandle1 = createnamedpipe((lpcstr)lpname,
17 pipe_access_duplex|file_flag_overlapped|write_dac,
18 pipe_type_message|pipe_readmode_byte|pipe_wait,
19 1,20,30,nmpwait_use_default_wait,
20 (lpsecurity_attributes)null);
21
22 if((hpipehandle1 == invalid_handle_value)||(hpipehandle1 == null))
23 {
24 err = getlasterror();
25 printf("server pipe create fail!err = %d\n",err);
26 exit(1);
27 }
28 else printf("server pipe create success!\n");
29
30 while(1)
31 {
32 rc = connectnamedpipe(hpipehandle1,(lpoverlapped)null);
33 if(rc == 0)
34 {
35 err = getlasterror();
36 printf("server pipe connect fail err = %d\n",err);
37 exit(2);
38 }
39 else printf("server pipe connect success\n");
40 strcpy(inbuffer,"");
41 strcpy(outbuffer,"");
42
43 rc = readfile(hpipehandle1,inbuffer,sizeof(inbuffer),&bytesread,(lpoverlapped)null);
44 if(rc == 0 && bytesread ==0)
45 {
46 err = getlasterror();
47 printf("server read pipe fail!err = %d",err);
48 exit(3);
49 }
50 else printf("server read pipe success!\ndata from client is %s\n",inbuffer);
51 rc = strcmp(inbuffer,"end");
52 if(rc == 0) break;
53 printf("please input data to send\n");
54 scanf("%s",outbuffer);
55 rc = writefile(hpipehandle1,outbuffer,sizeof(outbuffer),&byteswrite,(lpoverlapped)null);
56 if(rc == 0) printf("server write pipe success!\n");
57 else printf("server write pipe success!\n");
58 disconnectnamedpipe(hpipehandle1);
59 rc = strcmp(outbuffer,"end");
60 if(rc == 0) break;
61 }
62 }
createnamedpipe:创建一个命名管道实例，并返回该管道的句柄
handle createnamedpipe(
lpctstr lpname, //命名管道的名称
dword dwopenmode, //命名管道的访问模式dword dwpipemode, //命名管道的模式
dword nmaxinstances, //可创建实例的最大值
dword noutbuffersize, //以字节为单位的输出缓冲区的大小dword ninbuffersize, //以字节为单位的输入缓冲区的大小dword ndefaul ttimeout, //默认超时时间
lpsecurity_ attributes lpsecur ityattr ibutes //安全属性
)
bool connectnamedpipe (
handle hnamedpipe,//命名管道实例句柄
lpoverlaped lpoverlapped //指向overlapped结构的指针
)
bool readfile(
handle hfile, //文件的句柄
lpvoid lpbuffer, //用于保存读入数据的一个缓冲区
dword nnumberofbytestoread, //要读入的字符数
lpdword lpnumberofbytesread, //指向实际读取字节数的指针
lpoverlapped lpoverlapped
)
bool writefile(
handle hfile, //文件的句柄
lpvoid lpbuffer, //用于保存读入数据的一个缓冲区
dword nnumberofbytestoread, //要读入的字符数
lpdword lpnumberofbytesread, //指向实际读取字节数的指针
lpoverlapped lpoverlapped
//如文件打开时指定了file_flag_overlapped，定义了一次异步读取操作。否则，应将这个参数设为null
)
disconnectnamedpipe(hpipehandle1); //拆除命名管道服务器与客户端的连接
实验结果
该实验完成了两个进程的通信，请大家在下面程序的基础上增加和完善程序的功能,如设计一个聊天室等,使其可以实现自己的设计需求。可以使用命名管道创建命令createnamedpipe(),也可以使用文件创建命令createfile()来实现其功能，命名管道创建命令createnamedpipe()中的参数比较多,要仔细研究其含义,使用不当可能会导致两个进程通信的失败。
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