Linux——进程间通信——管道（文件）通信

目录

前言

一、有名管道

1、用法

2、管道分类

3、有名管道的创建

4、思考：如何进程a要将键盘获取的数据传递给另一个进程b？

 5、有名管道实现进程间通信

二、无名管道

1、无名管道的创建

2、管道操作分为以下步骤

3、无名管道实现进程间通信

前言

进程间通信方法：

（1）管道

（2）信号量

（3）共享内存

（4）消息队列

（5）套接字

一、有名管道

1、用法

• | 命令
• 举例：ps -ef|grep "sleep"

两个进程通信：比如a,b进程，a想管道中写入数据，b读取数据；

2、管道分类

（1）有名管道

（2）无名管道

区别：有名管道可以在任意进程间通信；无名管道主要在父子进程间通信。（重点）

3、有名管道的创建

①命令：mkfifo  （属于系统调用）

②打开管道：open()

③读数据：read()

④写数据：write()

⑤关闭管道：close()

4、思考：如何进程a要将键盘获取的数据传递给另一个进程b？

（不能用文件传递），效率太慢。

创建管道之后，它会在内存上分配一块空间，表面上卡把数据写入管道中了，实际上是吧数据写入内存中了。另外一个程序是从内存中读取数据的，所以效率是比较高的。

管道文件的大小永远为0。如下图所示：

 5、有名管道实现进程间通信

（1）参考代码：

//a.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
    int fd=open("fifi",O_WRONLY);
    assert(fd!=-1);
 
    printf("fd=%d\n",fd);
    write(fd,"hello",5);
    close(fd);
 
}
 
 
//加入循环后:
//c.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
    int fd=open("fifi",O_WRONLY);
    assert(fd!=-1);
  
   // printf("fd=%d\n",fd);
    while(1)
    {
        printf("input:\n");
        char buff[128]={0};
        fgets(buff,128,stdin);
        if(strncmp(buff,"end",3)==0)
        {
             break;
        }   
    
    write(fd,buff,strlen(buff));
    }
    close(fd);
 
}

//b.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
    int fd=open("./fifi",O_RDONLY);
    assert(fd!=-1);
 
    printf("fd=%d\n",fd);
    char buff[128]={0};
    read(fd,buff,127);
    printf("read:%s\n",buff);
    close(fd);
 
}
 
//加入循环后：
//d.c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
    int fd=open("./fifi",O_RDONLY);
    assert(fd!=-1);
    
    printf("fd=%d\n",fd);
    while(1)
    {
        char buff[128]={0};
        if(read(fd,buff,127)==0)
        {
            break;
        }
    printf("read:%s\n",buff);
    }
    close(fd);
 
}

 （2）管道的特点

①管道必须读、写进程同时open，否则会阻塞；

• 阻塞的情况：（只有写进程open或只有读进程open）

 

 正确的通信：读写进程同时open（打开两个窗口）

②如果管道中没有数据，那么read就会阻塞。

③管道的写端关闭，读read返回值为0；

④管道打开的时候只读和只写方式，读写方式是未定义的。

⑤管道是半双工的（某一时刻只能选择一个方向）（重点）

    通信方式：单工、半双工、全双工。

⑥无论有名还是无名， 写入管道的数据都在内存中。（重点）

 ⑧管道的读端关闭，写会产生异常（发送信号SIGPIPE）（可以改变信号的响应方式验证一下）。

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
//发送信号
void fun(int sig)
{
    printf("sig=%d\n",sig);   
}
 
int main()
{
    signal(SIGPIPE,fun);
    int fd=open("fifi",O_WRONLY);
    assert(fd!=-1);
  
   // printf("fd=%d\n",fd);
    while(1)
    {
        printf("input:\n");
        char buff[128]={0};
        fgets(buff,128,stdin);
        if(strncmp(buff,"end",3)==0)
        {
             break;
        }   
    
    write(fd,buff,strlen(buff));
    }
    close(fd);
 
}

二、无名管道

使用pipe创建无名管道，**只能进行父子间的通信；

pipe是一个系统调用

1、无名管道的创建

int pipe(int fds[2]);
//pipe()成功返回0，失败返回-1；
//fds[0]是管道读端的描述符
//fds[1]是管道写端的描述符

2、管道操作分为以下步骤

（1）父进程调用pipe函数开辟管道，得到两个文件描述符指向管道的两端；

（2）父进程用fork创建子进程，那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道；

（3）父进程关闭管道文件读端，子进程关闭写端。父进程可以往管道里写数据，子进程可以从管道中读数据，这样就在父子进程之间建立管道，实现进程间通信。

3、无名管道实现进程间通信

参考代码：

#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
    int fd[2];
    assert(pipe(fd)!=-1);
 
    pid_t pid=fork();//先open，再fork，父子进程共享打开的文件描述符
    assert(pid!=-1);
 
    if(pid==0)
    {
        close(fd[1]);
        char buff[128]={0};
        read(fd[0],buff,127);
        printf("child read:%s\n",buff);
        close(fd[0]);
    }
    else
    {
        close(fd[0]);
        write(fd[1],"hello",5);
        close(fd[1]);
    }
    exit(0);
}

如有错误，敬请指正。

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