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Linux IPC(Inter-Process Communication,进程间通信)之管道学习

2024-07-19 01:15:23   222人阅读

1.标准流管道

管道操作支持文件流模式，用来创建链接另一个进程的管道，通过函数popen和pclose
popen的具体介绍在本blog：Linux 多进程学习中有详细介绍

2.无名管道(PIPE)

特点：
1)只能在亲缘关系进程间通信（父子或兄弟）
2)半双工（固定的读端和固定的写端）
3)是特殊文件，可以用read，write等，在内存中
管道函数原型：
#include<unistd.h>
int pipe(int fds[2]);
管道在程序中用一对文件描述符表示，一个是可读属性，一个是可写属性：fds[0]读，fds[1]写
两个进程必须有继承关系，才能继承这对打开的文件描述符

int main(){
	int fds[2];
	if(pipe(fds)==-1){
		perror("pipe:");
		return 0;
	}
	char buf[1024]="";
	if(fork()==0){
		close(fds[1]);
		while(memset(buf,0,sizeof(buf))){
			if(read(fds[0],buf,1024)==0){//当管道里没有数据的时候就退出
				break;
			}
			printf("child:read:");
			puts(buf);
		}
		exit(1);
	}
	else{
		close(fds[0]);
//		char p[1024];
//		char *p="Hello world!";
	while(memset(buf,0,1024),fgets(buf,1024,stdin)!=NULL)
			write(fds[1],buf,1024);
		close(fds[1]);
		printf("parents,finish\n");
		wait(NULL);//wait一定要放在close的后面，因为只有先将父进程的fds[1]关掉，当子进程没有数据读的时候才会退出，否则会导致死锁
	}
}

3命名管道（FIFO）

无名管道只能在亲缘关系的进程间通信大大限制的管道的使用，有名管道突破了这个限制，通过制定路径名的范式实现不相关的进程通信

3.1创建，删除FIFO文件

创建FIFO文件与创建普通文件很类似，只是创建之后的文件FIFO
创建FIFO文件的函数原型
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode);
参数pathname为要创建的FIFO文件的全路径名；
参数mode为文件的访问权限
创建成功返回0,创建失败为-1
删除FIFO文件的函数原型为
int unlink(const char *pathname);
例子：
#include<iostream>
using namespace std;
int main(int argc,char *argv[]){
	if(mkfifo(argv[1],0666)==-1){
		perror("ew");
		return 0;
	}
	unlink(argv[1]);
}

3.2打开，关闭FIFO文件

对于FIFO类型的文件的打开/关闭更普通文件一样，都是用open和close函数。用O_WRONLY打开FIFO的写入端，用O_RDONLY选项，则打开FIFO的读入端，写入读入端都可以被几个进程同时打开。
fd_recv=open(argv[1],O_RDONLY);
fd_send=open(argv[2],O_WRONLY);
if(fd_send==-1){
perror("fd_send");
exit(1);
}

3.3读写FIFO

读：
fd_recv=open(argv[1],O_RDONLY);
char buf_recv[1024]="";
if(read(fd_recv,buf_recv,1024)!=0)   write(1,buf_recv,strlen(buf_recv));
close (fd_recv)
写：
fd_send=open(argv[2],O_WRONLY);
char buf_send[1024]="";
if(fgets(buf_send,1024,stdin)!=NULL) write(fp_send,buf_send,strlen(buf_send));
close(fd_send);
程序示范：
pork_send.c与pork_recv.c聊天
使用fork开辟留一个进程，两个程序可以进行聊天功能

/*************************************************************************
	> File Name: pork_send.c
	> Author: yang
	> Mail:826123027@qq.com 
	> Created Time: 2014年08月22日 星期五 19:54:08
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<memory.h>
int main(int argc,char *argv[]){
	if(mkfifo(argv[1],0666)==-1){
		perror("mkfifo1");
		exit(1);
	}
	int fd_send,fd_recv;
	fd_send=open(argv[1],O_WRONLY);
	fd_recv=open(argv[2],O_RDONLY);
	char buf_recv[1024]="";
	char buf_send[1024]="";
	printf("opening!\n");
	if(fork()==0){//开皮一个进程，用来接受信息
		close(fd_send);
		while(memset(buf_recv,0,sizeof(buf_recv)),read(fd_recv,buf_recv,1024)>0){
			write(1,buf_recv,strlen(buf_recv));
		}
		close(fd_recv);
		exit(1);
	}
	close(fd_recv);
	while(memset(buf_send,0,sizeof(buf_send)),fgets(buf_send,1024,stdin)!=NULL){
		write(fd_send,buf_send,strlen(buf_send));//用来发送信息
	}
	close(fd_send);
	wait(NULL);
}

/*************************************************************************
	> File Name: pork_recv.c
	> Author: yang
	> Mail:826123027@qq.com 
	> Created Time: 2014年08月22日 星期五 20:12:32
 ************************************************************************/

#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<memory.h>
#include<stdio.h>
int main(int argc,char *argv[]){
	if(mkfifo(argv[2],0666)==-1){
		perror("mkfifo2");
		exit(1);
	}
	int fd_send,fd_recv;
	fd_recv=open(argv[1],O_RDONLY);//注意这里与上面程序的这个位置有所不一样
	fd_send=open(argv[2],O_WRONLY);
	char buf_recv[1024]="";
	char buf_send[1024]="";
	printf("opening!\n");
	if(fork()==0){//接受信息
		close(fd_send);
		while(memset(buf_recv,0,sizeof(buf_recv)),read(fd_recv,buf_recv,1024)>0){
			write(1,buf_recv,strlen(buf_recv));
		}
		close(fd_recv);
		exit(1);
	}
	close(fd_recv);//发送信息
	while(memset(buf_send,0,sizeof(buf_send)),fgets(buf_send,1024,stdin)!=NULL){
		write(fd_send,buf_send,strlen(buf_send));
	}
	close(fd_send);
	wait(NULL);
}







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