进程间通信(IPC - InterProcess Communication)

通信的方式有很多: 文件, 管道, 信号, 共享内存, 消息队列, 套接字, 命名管道等等;

但是由于设计缺陷现在常用的有:

1.管道(简单, 默认匿名管道, 还有有名管道)

2.信号(开销小, 但是如果不是做系统编程一般不用, 因为缺点大于有点, 比如有没有收到无法确认)

3.共享映射区(无血缘关系之间)

4.本地套接字(最稳定)

一、 管道(匿名, pipe)

介绍:

本质是内核缓冲区

特点: 两端, 对应读和写; 是一个伪文件, 进程结束, 缓冲区消失

原理: 环形队列实现(取余的算法...)

管道尺寸默认大小 4k (ulimit -a 查看pipe size; 或者函数: long fpathconf(int fd, int name);)

局限: 不能多次访问, 匿名管道只能是有血缘关系的进程间通信(fifo有名管道可以实现无血缘关系间通信)

创建 int pipe(int fildes[2]);

#include

#include

int main(int argc, const char* argv[]) {

int fd[2];

int ret = pipe(fd);

if(ret == -1) {

perror("pipe error");

exit(1);

}

printf("fd[0] = %d\n", fd[0]);

printf("fd[1] = %d\n", fd[1]);

return 0;

}

父子进程通信(使用匿名管道)

#include

#include

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, const char* argv[]) {

// 1. 创建管道

int fd[2];

int ret = pipe(fd);

if(ret == -1) {

perror("pipe error");

exit(1);

}

// 2. 创建子进程

pid_t pid = fork();

if(pid == -1) {

perror("fork error");

exit(1);

}

// 3. 通信

// 父进程 写操作

if(pid > 0) {

// parent process

// 关闭读端

close(fd[0]);

char* p = "你是子进程吗？";

sleep(2); //父进程写, 但是先sleep2秒, 此时子进程会等父进程写进去之后再读, 因为read函数是阻塞函数, 但是这是管道的阻塞属性

//将其设置成非阻塞, 使用fcntl 函数

write(fd[1], p, strlen(p)+1);

close(fd[1]);

wait(NULL);

} else if(pid == 0) { // 子进程 读操作

// 关闭写端

close(fd[1]);

char buf[512];

int len = read(fd[0], buf, sizeof(buf));

printf("%s, %d\n", buf, len);

close(fd[0]);

}

return 0;

}

管道的读写行为

读操作:

管道中有数据: read正常运行, 返回读取到的字节数

管道中无数据: 1. 写端关闭, 相当于文件读取到了文件尾部, read返回0; 2.写端没有关闭, read阻塞

写操作:

管道读端关闭: 异常情况, 管道破裂, 异常退出, 通过13号信号(SIGPIPE)

管道读端没有关闭: 1. 缓冲区没有满, 正常写; 2. 缓冲区已满, 写阻塞

补充:

当实现父子间进程通信时, 如果需要将终端(/dev/tty--)上输出的数据, 或者其他地方的数据写进管道时, 需要将终端对应的标准输出文件描述符重定向到写端, 使用函数: int dup2(int fildes, int fildes2);