Linux --进程间通信--管道
进程间交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据空间拷贝到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走。这样就实现了进程间通信。
二、进程通信的进制--管道(pipe)
调用 pipe(int filedes[2])函数在内存中开辟的空间称为管道,它一端读数据一端写数据,通过filedes传出给用户程序的两个描述符,filedes[0]指向读端,filedes[1]指向写端。所以通过read(filedes[0);或者write(filedes),来从管道读或写文件。
三、 用管道实现进程通信的方法
(1)父进程创建管道,得到两个文件描述符指向管道的两端、
(2)父进程调用fork()创建子进程,那么子进程也有两个文件描述符指向管道的两端。
(3)父进程关闭写端,子进程关闭读端,子进程往管道写,父进程读,管道是用环形队列实现的,数据从写端写入,读端读出,这样就实现了进程通信
--代码-----
#include<stdio.h> #include<unistd.h> int main() { int _pipe[2]; int ret=pipe(_pipe); if(ret < 0) { printf(" pipe()"); return 1; } pid_t id=fork(); if(id < 0) { printf("fork()"); return 2; } else if(id==0) { close(_pipe[0]); char buf[]="hello world"; int count=10; while(count) { sleep(1); ssize_t _size=write(_pipe[1],buf,sizeof(buf)); if(_size < 0) { printf("write()"); return 3; } count--; } }else { close(_pipe[1]); char buf[1024]; int i=0; while(i++<10) { ssize_t _size=read(_pipe[0],buf,sizeof(buf)); if(_size >0) { buf[_size]='\n'; printf("%s\n",buf); } else { printf("child is empty or exit") ; break; } } } return 0; }
运行结果:
四、管道的限制
两个进程用一个管道只能实现单进程通信,一个写一个读,不能同时进行读写,如果要让父进程写,子进程读,就必须重新另开一个管道。管道的读写端是通过打开的文件描述符来传递的,所以两个进程必须从父进程那里继承文件描述符。只有两个进程都能访问同一管道时,他们才能通信。
五、管道的4种特殊情况
(1)如果指向管道写端的文件描述符都关闭了,但是仍有进程从管道的读端读数据,那么管道中剩余的数据被读完后,再次read 就会返回0。
(2)如果有指向管道写端的文件描述符没关闭,而持有管道写端的进程也没有向管道中写数据,这时有进程从管道读端读数据,那么管道中剩余的数据都被读取后,再次read会阻塞,直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。
(3)如果所有指向管道读端的文件描述符都关闭了,这时有进程向管道的写端write,那么该进程会收到信号SIGPIPE,通常会导致进程异常终止。
(4)如果所有指向管道读端的文件描述符没关闭,但是也不从管道中读取数据,这是如果进程向管道写端写数据,那么在管道被写满时,再写的话就会被阻塞,直到管道中有了空位置才写入数据并返回。
管道的缺点在于是没有名字,因此,只能用于有亲缘关系的进程之间进行通信,为了解决这个问题,又引入了命名管道(FIFO),命名管道提供了路径名与之关联,以FIFO的文件形式存储于文件系统中,所以只要访问该路劲,就能实现进程间的通信。FIFO总是按照先进先出的原则工作,第一个被写入的先出来。
一、命名管道的创建
用mkfifo函数来创建FIFO
int mkfifo(const char *path,mode_t mode);
二、命名管道的使用方法
先调用open()将其打开,要以只读的方式打开,以写的方式打开写入(O_WRONLY)
三、命名管道的程序代码:
client端
#include<stdio.h> #include<error.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<fcntl.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<unistd.h> #define _PATH_ "./.tem" int main() { int fd=open(_PATH_,O_RDONLY); if(fd<0) { printf("open error"); } char buf[1024]; memset(buf,'\0',sizeof(buf)); while(1) { int ret =read(fd,buf,sizeof(buf)); if(ret>0) { buf[ret]='\n'; printf("serve said:%s\n",buf); } } close(fd); return 0; }
serve端
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<fcntl.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<unistd.h> #define _PATH_ "./.tem" int main() { umask(0); int ret = mkfifo(_PATH_,S_IFIFO |0666) ; if(ret<0) { printf("mkfifo error\n"); return 1; } int fd=open(_PATH_,O_WRONLY); if(fd<0) { printf("open error"); } char buf[1024]; memset(buf,'\0',sizeof(buf)); while(1) { printf("please iput\n"); scanf("%s",buf); int ret =write(fd,buf,strlen(buf)+1); if(ret<0) { printf("write error\n"); break; } } close(fd); return 0; }
运行结果:
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