进程间通信
目录
4.1 pipe管道
4.2 FIFO有名管道
4.3 内存共享映射
4.4 Unix Domain Socket
4.1 pipe管道
什么是管道？
可以理解为内存中的一个缓冲区，用于将某个进程的数据流导入，由某一个进程导出，实现通信。
再通俗的说，看图：
晓得了吧
这个pipe管道可以理解为匿名管道，是基于文件描述符的通信方式，使用时两个进程必须有血缘关系,父子进程之间的通信。
放码出来：
#include<unistd.h>
int pipe(int filedes[2]);
//成功返回0，失败返回-1
pipe函数在内存中开辟一块缓冲区，由filedes参数传出给用户程序使用的两个文件描述符。
【0】为读端使用，【1】为写端使用。
行了，还是来段代码吧
主要就是三部曲，看我标注出来
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{ int fds[2]; if(pipe(fds) < 0) //父进程调用pipe创建管道，得到两个文件描述符指向管道的两端（1） { perror("pipe"); return 1; } char buf[1024]; printf("Please enter："); fflush(stdout); ssize_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1); if(s > 0) { buf[s] = 0; } pid_t pid = fork(); //父进程克隆出子进程，子进程同样有两个文件描述符指向同一管道（2） if(pid == 0) { //子进程只写,关闭读端（3.1） close(fds[0]); while(1) { sleep(1); write(fds[1],buf,strlen(buf));//将buf的内容写入管道（3.3） } } else { //父进程只读，关闭写端（3.2） close(fds[1]); char buf1[1024]; while(1) { ssize_t s = read(fds[0],buf1,sizeof(buf1)-1);//从管道里读数据，放入buf（3.3） //形成一个消息循环 if(s > 0) { buf1[s-1] = 0; printf("client->farther：%s\n",buf1); } } }
}
使用匿名管道有一些限制：
1、只能够进行单向通信
2、只能够用于有血缘关系（父子，兄弟，爷孙）的进程之间，多常用于父子之间
3、管道内部自带同步机制：子进程写一条，父进程读一条
4、管道的生命周期为随进程，进程结束管道就没了
5、管道内没有数据时，读端（read）发生阻塞，等待有效数据进行读取
6、管道容量被数据填满时，写端（write）发生阻塞，等待进程将数据读走再进行写入
4.2FIFO有名管道
创建一个有名管道，解决无血缘关系的进程之间的通信 ：FIFO
这个有两个办法来创建：
//方法1：
mkfifo 管道名
方法2：
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);
//参数释义：
/*
filename：创建的有名管道的全路径名 mode：创建的命名管道的模式，指明其存取权限
*/
还是先上个实例：(以下为伪代码，主要为管道部分)
write.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
//读取文件，将文件内容写入管道
int main()
{ mkfifo("tp",0644);//创建一个管道文件 int infd = open("123",O_RDONLY);//打开一个文件 int outfd = open("tp",O_WRONLY);//打开管道文件，将123文件的内容写入管道文件 char buf[1024];//用于存放文件内容 ssize_t s; while( (s = read(infd,buf,sizeof(buf))) >0) { write(outfd,buf,s);//将123文件的内容写入管道文件 } close(infd); close(outfd);//关闭有名管道文件描述符
}
read.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
//从管道文件里面读取内容，并将内容写入另一个文件中
int main()
{ int infd = open("abc.bak",O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC,0644);//创建一个新的文件 //将从管道读取的内容写入到新的文件中 int outfd = open("tp",O_RDONLY);//打开管道文件 char buf[1024];//临时数组 ssize_t s; while( (s = read(outfd,buf,sizeof(buf))) > 0) //从管道中读取数据 { write(infd,buf,s); } close(infd); close(outfd); //关闭有名管道 return 0;
}
有名管道也有·自己的独特之处：
- 可以进行不相干进程间的通信
- 命名管道是一个文件，对于文件的相关操作对其同样适用
- 对于管道文件，当前进程操作为只读时，则进行阻塞，直至有进程对其写入数据
- 对于管道文件，当前进程操作为只写时，则进行阻塞，直至有进程从管道中读取数据
5.FIFO可以一个读端，多个写端。也可以一个写端，多个读端。
6.FIFO支持双向通信
4.3 内存共享映射
起的一个好名字，mmap/munmap
mmap可以把磁盘文件的一部分直接映射到内存，这样文件中的位置直接就有对应的内存地址，对文件的读写可以直接用指针来做而不需要read/write
共享内存可以说是最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式。
哎，手指都要肿了，放码吧
//mmap()系统调用形式如下：
void* mmap ( void * addr , size_t len , int prot , int flags , int fd , off_t offset )
参数释义
addr指定文件应被映射到进程空间的起始地址，一般被指定一个空指针，反正你也找不到，此时选择起始地址的任务留给内核来完成。
len是映射到调用进程地址空间的字节数，它从被映射文件开头offset个字节开始算起。
prot 参数指定共享内存的访问权限。可取如下几个值的或：
PROT_READ（可读） , PROT_WRITE （可写）, PROT_EXEC （可执行）, PROT_NONE（不可访问）。
flags由以下几个常值指定：MAP_SHARED , MAP_PRIVATE , MAP_FIXED，
其中，MAP_SHARED , MAP_PRIVATE必选其一，而MAP_FIXED则不推荐使用。
fd为即将映射到进程空间的文件描述字，一般由open()返回
offset参数一般设为0，表示从文件头开始映射。（必须是页大小的整数倍（4K））
函数的返回值为最后文件映射到进程空间的地址，进程可直接操作起始地址为该值的有效地址。
//系统调用munmap()
int munmap( void * addr, size_t len )
/*该调用在进程地址空间中解除一个映射关系，addr是调用mmap()时返回的地址，len是映射区的大小。当映射关系解除后，对原来映射地址的访问将导致段错误发生。*/
//系统调用msync()
int msync ( void * addr , size_t len, int flags)
/*一般说来，进程在映射空间的对共享内容的改变并不直接写回到磁盘文件中，往往在调用munmap（）后才执行该操作。可以通过调用msync()实现磁盘上文件内容与共享内存区的内容一致。*/
好，看范例
#include <sys/mman.h>;
#include <sys/types.h>;
#include <fcntl.h>;
#include <unistd.h>;
typedef struct
{ char name[4]; int age;
}people;
main(int argc, char** argv) // map a normal file as shared mem:
{ int fd,i; people *p_map; char temp; fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0777); lseek(fd,sizeof(people)*5-1,SEEK_SET); write(fd,"",1); p_map = (people*) mmap( NULL,sizeof(people)*10,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0 ); close( fd ); temp = 'a'; //直接使用这种写入方式 for(i=0; i<10; i++) { temp += 1; memcpy( ( *(p_map+i) ).name, &temp,2 ); ( *(p_map+i) ).age = 20+i; } printf(" initialize over /n ")； sleep(10); munmap( p_map, sizeof(people)*10 ); printf( "umap ok /n" );
}
文章来源: lion-wu.blog.csdn.net，作者：看，未来，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：lion-wu.blog.csdn.net/article/details/103940038
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