进程通信1

进程间的通信（IPC）方式

1，管道（有名管道和无名管道）
2，消息队列
3，信号量
4，共享内存
5，套接字

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进程间通信的目的

1，数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程，发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。
2，共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该第一时间看到
3，通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。
4，资源共享：多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点，需要内核提供锁和同步机制。
5，进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

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管道通信：无名管道 ：一端写，一端读
管道是半双工的，数据只能向一个方向流动，需要双方通信时，建立两个管道。
管道的本质：单独的文件体系，这个体系只存在内核中。

必须在系统调用fork()前调用pipe（）。否则子进程将不会继承文件描述符
（1）如果管道的写端不存在，则认为已经读到数据末尾，该函数返回的读出字符数为0
（2）如果管道写端不存在，如果请求的字节数目大于PIPE_BUF，则返回现有的数据字节数；如果不大于，则返回现有数据字节数，或请求字节数

创建管道文件：

mkfifo()
int mkfifoat(int dirfd, const char *pathname, mode_t mode);
mode：O_WRONLY

#include"stdio.h"
#include"unistd.h"
#include"sys/types.h"
#include"stdlib.h"
#include"sys/wait.h"
#include"string.h"
#include 
#include"sys/stat.h"

#define FIFO "./test.txt"
int main()
{
       
    int i=0;
    int fd;
    int status;

    pid_t pid;
    int info = mkfifo(FIFO, 0666);
    pid = fork();
    if (-1 == pid)
	   {
     
	   perror("pipe error");
	   exit(1);
	   }
    pid = fork();
if (0 == pid)
{
        fd = open(FIFO,O_RDONLY);
    while(1)
    {
     
    char buf[21] ={
     0};
    printf("shu ru:\n");
    scanf("%s",buf);
    write(fd,buf,strlen(buf));
    memset(buf,0,sizeof(buf));
    sleep(1);
    printf("child\n");
    exit(1);
    }
}
else
{
        
    char buffer[1024]={
     0};
    read(fd,buffer,12);
    printf("father\n");
   printf("%s\n",buffer);
}
return 0;
}

//运行之后产生一个名为test.txt的管道文件（p开头的即为管道文件）

创建无名管道

#include"stdio.h"
#include"unistd.h"
#include"sys/types.h"
#include"stdlib.h"
#include"sys/wait.h"
#include"string.h"
#include 
#include"sys/stat.h"

#define FIFO "./test.txt"
int main()
{
       
    int i=0;
    int fd;
    int status;

    pid_t pid;
    int info = mkfifo(FIFO, 0666);
    if (info < 0)
	   {
     
	   perror("pipe error");
	   exit(1);
	   }
    pid = fork();
    if(-1 == pid)
{
     
    perror("fork error!");
    exit(1);
}
if (0 == pid)
{
     
    while(1)
    {
     
   fd = open(FIFO,O_WRONLY);
    char buf[21] ={
     0};
    printf("shu ru:\n");
    scanf("%s",buf);
    write(fd,buf,strlen(buf));
    memset(buf,0,sizeof(buf));
    sleep(1);

    fd =open (FIFO,O_RDONLY);
    read(fd,buf,20);
    printf("child shuo:%s\n",buf);
    memset(buf,0,sizeof(buf));
    }
    exit(0);
}
else
{
        
    while(1)
    {
     
    fd = open(FIFO,O_RDONLY);
    char buffer[1024]={
     0};
    read(fd,buffer,12);
    printf("father shuo:%s\n",buffer);
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));

    fd = open(FIFO,O_WRONLY);
    scanf("%s",buffer);
    write(fd,buffer,strlen(buffer));
    memset(buffer,0,sizeof(buffer));
    sleep(1);
}
}
return 0;
}

//聊天进程，轮流输入输出

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有名管道和无名管道的区别：
无名管道是无名的，有名管道是有名的；
无名管道只能用于父子进程或兄弟进程之间的通信，而有名管道可用于任意两进程之间通信；
无名管道是无形的，即无名管道的 inode 结构不是在磁盘上存储的，而是临时生成的，而有名管道的 inode 结点在磁盘

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创建有名管道

read:

#include
#include
#include
#include
#include
#include

int main()
{
     
    int fd;
    char str[100] ={
     0};
    fd = open("fifo",O_RDONLY);
    read(fd,str,sizeof(str));
    printf("%s\n",str);
    close(fd);
    return 0;
}

write:

#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "stdio.h"
#include "fcntl.h"
#include "unistd.h"
#include "stdlib.h"

int main()
{
     
    int fd;
    char str[100] = {
     0};
    int info = mkfifo("fifo",0666); 
    fd = open("fifo",O_WRONLY);   
    scanf("%s",str);
    write(fd,str,sizeof(str));
    close(fd);
    return 0;
}

这样单独运行write进程的时候，会形成阻塞，只有当另一终端运行read才会使阻塞消失

如果不想让FIFO阻塞，打开文件的时候设置为可读可写即可。

fd = open("fifo",O_RDWR);

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老师版：
read:

#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "stdio.h"
#include "fcntl.h"
#include "unistd.h"
#include "stdlib.h"
#include "errno.h"
#include "string.h"

#define FIFO "./test.txt"

int main()
{
     
    pid_t pid;
    int ret;
    char buffer[1024];
    if((ret = mkfifo(FIFO,0644))<0)
    {
     
	if(ret == -1 && errno == EEXIST)
	{
     
	}
    else
    {
     
	perror("make mkfifo error");
	exit(0);
    }
    }
    int fd =open(FIFO,O_RDONLY);
    while(1)
    {
     
	memset(buffer,0,sizeof(buffer));
	read(fd,buffer,sizeof(buffer));
	printf("recv:%s\n",buffer);
	sleep(2);
    }
    return 0;
}

write:

#include "sys/types.h"
#include "sys/stat.h"
#include "stdio.h"
#include "fcntl.h"
#include "unistd.h"
#include "stdlib.h"
#include "errno.h"
#include "string.h"
#include "sys/wait.h"

#define FIFO "./test.txt"

int main()
{
     
    pid_t pid;
    char buffer[1024];
    int ret;
    if((ret = mkfifo(FIFO, 0666))<0)
    {
     
	if(ret == -1 && errno == EEXIST)
	{
     
	}
	else
    {
     
	perror("make mkfifo error");
	exit(1);
    }
    }
    int fd = open(FIFO,O_WRONLY);
    while(1)
    {
     
	memset(buffer,0,sizeof(buffer));
	scanf("%s",buffer);
	write(fd,buffer,strlen(buffer));
    }
    return 0;
}