进程间的通信方式

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进程间的通信方式

2024-01-17 14:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.进程间通信 每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到,所以进程之间要交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程A把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程B再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信。

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不同进程间的通信本质:进程之间可以看到一份公共资源;而提供这份资源的形式或者提供者不同,造成了通信方式不同,而 pipe就是提供这份公共资源的形式的一种。

2.匿名管道 2.1管道的创建 管道是由调用pipe函数来创建 #include int pipe (int fd[2]); //返回:成功返回0,出错返回-1 fd参数返回两个文件描述符,fd[0]指向管道的读端,fd[1]指向管道的写端。fd[1]的输出是fd[0]的输入。 2.2管道如何实现进程间的通信

(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fork出子进程,⼦进程也有两个⽂件描述符指向同⼀管道。

(3)父进程关闭fd[0],子进程关闭fd[1],即⽗进程关闭管道读端,⼦进程关闭管道写端(因为管道只支持单向通信)。⽗进程可以往管道⾥写,⼦进程可以从管道⾥读,管道是⽤环形队列实现的,数据从写端流⼊从读端流出,这样就实现了进程间通信。 这里写图片描述

2.3如和用代码实现管道通信

[cpp] view plain copy print ? #include   #include   #include   #include   int main()  {      int fd[2];      int ret = pipe(fd);      if (ret == -1)      {          perror(”pipe error\n”);          return 1;      }      pid_t id = fork();      if (id == 0)      {//child          int i = 0;          close(fd[0]);          char *child = “I am  child!”;          while (i0)      {//father          close(fd[1]);          char msg[100];          int j = 0;          while (j0)              {                  msg[s - 1] = ’\0’;              }              printf(”%s\n”, msg);              j++;          }      }      else      {//error          perror(”fork error\n”);          return 2;      }      return  0;  }  

运行结果:

每隔2秒打印一次I am child! 并且打印了五次。

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2.4管道读取数据的四种的情况

(1)读端不读,写端一直写 这里写图片描述 (2)写端不写,但是读端一直读 这里写图片描述

(3)读端一直读,且fd[0]保持打开,而写端写了一部分数据不写了,并且关闭fd[1]。 这里写图片描述

如果一个管道读端一直在读数据,而管道写端的引⽤计数⼤于0决定管道是否会堵塞,引用计数大于0,只读不写会导致管道堵塞。

(4)读端读了一部分数据,不读了且关闭fd[0],写端一直在写且f[1]还保持打开状态。

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[cpp] view plain copy print ? #include   #include   #include   #include   int main()  {      int fd[2];      int ret = pipe(fd);      if (ret == -1)      {          perror(”pipe error\n”);          return 1;      }      pid_t id = fork();      if (id == 0)      {//child          int i = 0;          close(fd[0]);          char *child = “I am  child!”;          while (i0)      {//father          close(fd[1]);          char msg[100];          int status = 0;          int j = 0;          while (j0)              {                  msg[s - 1] = ’\0’;              }              printf(”%s  %d\n”, msg, j);              j++;          }          //写方还在继续,而读方已经关闭它的读端          close(fd[0]);          pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);          printf(”exitsingle(%d),exit(%d)\n”, status & 0xff, (status >> 8) & 0xff);          //低八位存放该子进程退出时是否收到信号          //此低八位子进程正常退出时,退出码是多少      }      else      {//error          perror(”fork error\n”);          return 2;      }      return  0;  }  

运行结果:

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使用kill -l 查看13号信号,可以知道13号信号代表SIGPIPE。

总结: 如果一个管道的写端一直在写,而读端的引⽤计数是否⼤于0决定管道是否会堵塞,引用计数大于0,只写不读再次调用write会导致管道堵塞; 如果一个管道的读端一直在读,而写端的引⽤计数是否⼤于0决定管道是否会堵塞,引用计数大于0,只读不写再次调用read会导致管道堵塞; 而当他们的引用计数等于0时,只写不读会导致写端的进程收到一个SIGPIPE信号,导致进程终止,只写不读会导致read返回0,就像读到⽂件末尾⼀样。

2.5管道特点 1.管道只允许具有血缘关系的进程间通信,如父子进程间的通信。 2.管道只允许单向通信。 3.管道内部保证同步机制,从而保证访问数据的一致性。 4.面向字节流 5.管道随进程,进程在管道在,进程消失管道对应的端口也关闭,两个进程都消失管道也消失。 2.6管道容量大小

测试管道容量大小只需要将写端一直写,读端不读且不关闭fd[0],即可。 测试代码:

#include #include #include #include int main() { int fd[2]; int ret = pipe(fd); if (ret == -1) { perror("pipe error\n"); return 1; } pid_t id = fork(); if (id == 0) {//child int i = 0; close(fd[0]); char *child = "I am child!"; while (++i) { write(fd[1], child, strlen(child) + 1); printf("pipe capacity: %d\n", i*(strlen(child) + 1)); } close(fd[1]); } else if (id>0) {//father close(fd[1]); waitpid(id, NULL, 0); } else {//error perror("fork error\n"); return 2; } return 0; }

可以看到写到65520之后管道堵塞了,而65536即为64K大小即为管道的容量(由于代码问题,少统计一次数据)。

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进程间通信方式———信号量(Semaphore) http://blog.csdn.net/skyroben/article/details/72513985

进程间通信方式———消息队列 http://blog.csdn.net/skyroben/article/details/72520501

进程间通信方式——共享内存 http://blog.csdn.net/skyroben/article/details/72625028



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