一、进程的间通信的原理

   进程间交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据空间拷贝到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走。这样就实现了进程间通信。

二、进程通信的进制--管道(pipe)

   调用 pipe(int filedes[2])函数在内存中开辟的空间称为管道,它一端读数据一端写数据,通过filedes传出给用户程序的两个描述符,filedes[0]指向读端,filedes[1]指向写端。所以通过read(filedes[0);或者write(filedes),来从管道读或写文件。

三、 用管道实现进程通信的方法

(1)父进程创建管道,得到两个文件描述符指向管道的两端、

(2)父进程调用fork()创建子进程,那么子进程也有两个文件描述符指向管道的两端。

(3)父进程关闭写端,子进程关闭读端,子进程往管道写,父进程读,管道是用环形队列实现的,数据从写端写入,读端读出,这样就实现了进程通信

--代码-----

 #include<stdio.h>
 #include<unistd.h>
 int main()
 {
   int _pipe[2];
   int  ret=pipe(_pipe);
   if(ret < 0)
   {
     printf(" pipe()");
     return 1;
   }
   pid_t id=fork();
   if(id < 0)
   {
     printf("fork()");
     return 2;
   }
   else if(id==0)
   {
     close(_pipe[0]);
     char buf[]="hello world";
     int count=10;
     while(count)
     {
      sleep(1);
      ssize_t _size=write(_pipe[1],buf,sizeof(buf));
      if(_size < 0)
      {
        printf("write()");
        return 3;
      }
      count--;
      }
  
    }else
    {
    close(_pipe[1]);
    char buf[1024];
    int i=0;
    while(i++<10)
    {
      ssize_t _size=read(_pipe[0],buf,sizeof(buf));
      if(_size >0)
      { 
         buf[_size]='\n';
        printf("%s\n",buf);
      }
      else
      {
        printf("child is empty or exit") ;
        break;
      }
    }
    }
    return 0;
  }

运行结果:

wKioL1cMl8OzqK9dAAD6VXNGptg146.jpg

四、管道的限制

    两个进程用一个管道只能实现单进程通信,一个写一个读,不能同时进行读写,如果要让父进程写,子进程读,就必须重新另开一个管道。管道的读写端是通过打开的文件描述符来传递的,所以两个进程必须从父进程那里继承文件描述符。只有两个进程都能访问同一管道时,他们才能通信。

五、管道的4种特殊情况

    (1)如果指向管道写端的文件描述符都关闭了,但是仍有进程从管道的读端读数据,那么管道中剩余的数据被读完后,再次read 就会返回0。

    (2)如果有指向管道写端的文件描述符没关闭,而持有管道写端的进程也没有向管道中写数据,这时有进程从管道读端读数据,那么管道中剩余的数据都被读取后,再次read会阻塞,直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。

    (3)如果所有指向管道读端的文件描述符都关闭了,这时有进程向管道的写端write,那么该进程会收到信号SIGPIPE,通常会导致进程异常终止。

    (4)如果所有指向管道读端的文件描述符没关闭,但是也不从管道中读取数据,这是如果进程向管道写端写数据,那么在管道被写满时,再写的话就会被阻塞,直到管道中有了空位置才写入数据并返回。


  管道的缺点在于是没有名字,因此,只能用于有亲缘关系的进程之间进行通信,为了解决这个问题,又引入了命名管道(FIFO),命名管道提供了路径名与之关联,以FIFO的文件形式存储于文件系统中,所以只要访问该路劲,就能实现进程间的通信。FIFO总是按照先进先出的原则工作,第一个被写入的先出来。

一、命名管道的创建

    用mkfifo函数来创建FIFO

    int mkfifo(const char *path,mode_t mode);

二、命名管道的使用方法

    先调用open()将其打开,要以只读的方式打开,以写的方式打开写入(O_WRONLY)

三、命名管道的程序代码:

client端

 #include<stdio.h>
 #include<error.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<string.h>
 #include<fcntl.h>
 #include<sys/types.h>
 #include<sys/stat.h>
 #include<unistd.h>
 #define _PATH_ "./.tem"
 int main()
 {
   int fd=open(_PATH_,O_RDONLY);
   if(fd<0)
   {
     printf("open error");
   }
   char buf[1024];
   memset(buf,'\0',sizeof(buf));
   while(1)
   {
    int ret =read(fd,buf,sizeof(buf));
     if(ret>0)
     {
       buf[ret]='\n';
       printf("serve said:%s\n",buf);
     }
   }
   close(fd);
    return 0;
 }

serve端

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<unistd.h>
#define _PATH_ "./.tem"
int main()
 {
   umask(0);
   int ret = mkfifo(_PATH_,S_IFIFO |0666) ;
   if(ret<0)
   {
     printf("mkfifo error\n");
     return 1;
    }
   int fd=open(_PATH_,O_WRONLY);
   if(fd<0)
   {
     printf("open error");
   }
   char buf[1024];
   memset(buf,'\0',sizeof(buf));
   while(1)
   {
      printf("please iput\n");
      scanf("%s",buf);
      int ret =write(fd,buf,strlen(buf)+1);
      if(ret<0)
      {
        printf("write error\n");
        break;
      }
    }
    close(fd);
     return 0;
  }

运行结果:

wKioL1cMo1OC3rNaAAIWh1VZOCg524.jpg