《TCP/IP网络编程》阅读笔记--进程间通信

目录

1--进程间通信

2--pipe()函数

3--代码实例

3-1--pipe1.c

3-2--pipe2.c

3-3--pipe3.c

3-4--保存信息的回声服务器端

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1--进程间通信

        为了实现进程间通信，使得两个不同的进程间可以交换数据，操作系统必须提供两个进程可以同时访问的内存空间；

        为了完成进程间通信，需要创建管道（pipe）；管道并非属于进程的资源，而是属于操作系统；

2--pipe()函数

#include 
int pipe(int filedes[2]);
// 成功时返回0，失败时返回-1
// filedes[0] 通过管道接收数据时使用的文件描述符，即管道出口
// filedes[1] 通过管道传输数据时使用的文件描述符，即管道入口

3--代码实例

3-1--pipe1.c

        子进程从管道入口写数据，父进程从管道出口读数据；

// gcc pipe1.c -o pipe
// ./pipe

#include 
#include 
#define BUF_SIZE 30

int main(int argc, char *argv[]){
    int fds[2];
    char str[] = "Who are you?";
    char buf[BUF_SIZE];
    __pid_t pid;

    pipe(fds); // 创建管道
    pid = fork();
    if(pid == 0){ // 子进程执行区域
        write(fds[1], str, sizeof(str)); // 向管道入口写数据
    }
    else{ // 父进程执行区域
        read(fds[0], buf, BUF_SIZE); // 向管道出口读数据
        puts(buf);
    }
    return 0;
}

3-2--pipe2.c

        利用一个管道实现父进程与子进程的双向通信；

// gcc pipe2.c -o pipe2
// ./pipe2

#include 
#include 
#define BUF_SIZE 30

int main(int argc, char *argv[]){
    int fds[2];
    char str1[] = "Who are you?";
    char str2[] = "Thank you for your message";
    char buf[BUF_SIZE];
    __pid_t pid;

    pipe(fds); // 创建管道
    pid = fork();
    if(pid == 0){ // 子进程执行区域
        write(fds[1], str1, sizeof(str1)); 
        sleep(2); // sleep的作用是防止子线程写的数据被子线程自身读取了，导致父进程一直等待
        read(fds[0], buf, BUF_SIZE);
        printf("Child proc output: %s \n", buf);
    }
    else{ // 父进程执行区域
        read(fds[0], buf, BUF_SIZE); 
        printf("Parent proc output: %s \n", buf);
        write(fds[1], str2, sizeof(str2));
        sleep(3);
    }
    return 0;
}

3-3--pipe3.c

        利用两个管道实现父进程与子进程的双向通信，其中收发数据在不同的管道上进行；

// gcc pipe3.c -o pipe3
// ./pipe3

#include 
#include 
#define BUF_SIZE 30

int main(int argc, char *argv[]){
    int fds1[2], fds2[2];
    char str1[] = "Who are you?";
    char str2[] = "Thank you for your message";
    char buf[BUF_SIZE];
    __pid_t pid;

    pipe(fds1), pipe(fds2); // 创建管道
    pid = fork();
    if(pid == 0){ // 子进程执行区域
        write(fds1[1], str1, sizeof(str1)); // 通过管道1写数据
        read(fds2[0], buf, BUF_SIZE); // 通过管道2读数据
        printf("Child proc output: %s \n", buf);
    }
    else{ // 父进程执行区域
        read(fds1[0], buf, BUF_SIZE); // 通过管道1读数据
        printf("Parent proc output: %s \n", buf);
        write(fds2[1], str2, sizeof(str2)); // 通过管道2写数据
        sleep(3);
    }
    return 0;
}

3-4--保存信息的回声服务器端

        服务器端创建两个进程，一个进程负责与客户端进行通信，将客户端发来的数据通过管道入口写到管道中；另一个进程负责从管道出口中读取数据，并把读取的数据保存在文件中；

        具体可运行代码参考：Chapter11

// gcc echo_storeserv.c -o echo_storeserv
// ./echo_storeserv 9190

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

#define BUF_SIZE 30

void error_handling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

void read_childproc(int sig){
    __pid_t pid;
    int status;
    pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);
    printf("remove proc id: %d \n", pid);
}

int main(int argc, char* argv[]){
    int serv_sock, clnt_sock;
    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    int fds[2];

    __pid_t pid;
    struct sigaction act; // 信号
    socklen_t adr_sz;
    int str_len, state;
    char buf[BUF_SIZE];
    if(argc != 2){
        printf("Usage : %s \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    act.sa_handler = read_childproc; //设置信号处理函数
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    state = sigaction(SIGCHLD, &act, 0);

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建 tcp socket
    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1){
        error_handling("bind() error"); 
    } 
    if(listen(serv_sock, 5) == -1){
        error_handling("listen() error");
    }

    pipe(fds);
    pid = fork();
    if(pid == 0){ // 子进程执行区域
        FILE* fp = fopen("echomsg.txt", "wt");
        char msgbuf[BUF_SIZE];
        int i, len;

        for(i = 0; i < 10; i++){
            len = read(fds[0], msgbuf, BUF_SIZE);
            fwrite((void*)msgbuf, 1, len, fp);
        }
        fclose(fp);
        return 0;
    }
    while(1){
        adr_sz = sizeof(clnt_adr);
        clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);
        if(clnt_sock == -1){
            continue;
        }
        else{
            puts("new client connected...");
        }

        pid = fork();
        if(pid == 0){
            close(serv_sock);
            while((str_len = read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE)) != 0){
                write(clnt_sock, buf, str_len);
                write(fds[1], buf, str_len);
            }
            close(clnt_sock);
            puts("client disconnected...");
            return 0;
        }
        else{
            close(clnt_sock);
        }
    }
    close(serv_sock);
    return 0;

}