Linux学习笔记-对父子进程直接通信基础与实例

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原理

栗子

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原理

实现进程通信的目的：

数据传输！
共享数据！
通知事件！
资源共享！
进程控制！

早期linux进程间信号（IPC）有3个部分：

1. UNIX进行通信方式：管道、FIFO、信号；
2. System V进程通信： System V消息队列、System V信号量、 System V共享内存；
3. POSIX进程间通信：posix消息队列、posix信号量、posix共享内存；

目前Linux进程通信方式：

1. 管道(pipe)和命名管道(FIFO)；
2. 信号(signal)；
3. 消息队列；
4. 共享内存；
5. 信号量；
6. 套接字(socket)；

管道通信：

1. 本地计算机的两个进程之间的通信而设计的，管道建立后，获取两个文件的描述符：一个用于写，一个用于读；
2. 通过pipe系统调用；
3. 管道是单工的，数据只向一个方向流动，双向流动要建立两个管道；
4. 数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端读出。写入的内容每次都添加到管道的缓存区的末尾，并且每次都是从缓存区的头部读取数据。

【注意：管道实际上是创建到计算机内核当中的缓存】

管道分类：
匿名管道：

1. 在关系进程中进行（父进程和子进程、兄弟进程直接）；
2. 由pipe系统调用，管道由父进程建立；
3. 管道位于内核空间，其实是一块缓存；

命名管道（FIFO）：

1. 两个进程之间没有任何关系，本质上是内核中的一块缓存，另外在文件系统中以一个特殊的设备文件（管道文件）存在。
2. 通过系统调用mkfifo创建；

【注意可以通过操作这个管道文件就可以了，他会自动同步到缓存中】

注意：
fork子进程后，会复制父进程的数据（代码段，数据段，堆栈等），所以fd（文件描述符）也会被复制
fork函数将运行着的程序分成2个（几乎）完全一样的进程，每个进程都启动一个从代码的同一位置开始执行的线程。这两个进程中的线程继续执行，就像是两个用户同时启动了该应用程序的两个副本。

 

栗子

下面是源码，要注意：

1. fd[0]：为pipe的读端口；fd[1]：为pipe的写端口；
2. 要注意，用完，或不用端口就把他关掉；
3. 父进程要回收下子进程、wait()是等待进程结束；

源码如下：

#include 
#include 
#include 
#include 

int main(void){

	int fd[2];

	if(pipe(fd) < 0){
		
		perror("pipe error!");
		exit(1);
	}

	pid_t pid;	
	if((pid = fork()) < 0){
		
		perror("fork error");
		exit(1);
	}
	else if(pid >0 ){	// parent process
	
		close(fd[0]);
		int start = 1, end = 100;

		//往管道中写数据
		if(write(fd[1], &start, sizeof(int)) != sizeof(int)){
			
			perror("write error");
			exit(1);			
		}
		if(write(fd[1], &end, sizeof(int)) != sizeof(int)){
		
			perror("write error");
			exit(1);
		}
		close(fd[1]);
		wait(0);
	}
	else{			//child process

		close(fd[1]);
		int start, end;
		if(read(fd[0], &start, sizeof(int)) < 0){

			perror("read error");
			exit(1);
		}
		if(read(fd[0], &end, sizeof(int)) < 0){
			
			perror("read error");
			exit(1);
		}
		close(fd[0]);
		printf("child process read start: %d , end: %d \n", start, end);
	}

	exit(0);
}

程序运行截图如下：