• linux进程间通信之管道通信

            Linux 进程间通信机制分三类：数据交互，同步，信号。理解了这些机制才能灵活运用操作系统提供的 IPC 工具。

    一.管道

            管道是一种文件形式，是内核的一块缓冲区。匿名管道只能用于具有亲缘关系的进程间通信，命名管道可以用于任意的进程间通信。管道自带同步与互斥功能（读写操作数据大小不超过PIPE_BUF大小，读写操作受保护）。无名管道是一种内存文件，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，fork的方式。管道是半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。虽然管道是半双工的，但是我们可以通过创建两个无名管道实现父子进程间的相互通信。

    （1）无名管道

            
            有如下两个特点：
            1. 只能用于有关联的进程间数据交互，如父子进程，兄弟进程，子孙进程，在目录中看不到文件节点，读写文件描述符存在一个 int 型数组中。
            2. 只能单向传输数据，即管道创建好后，一个进程只能进行读操作，另一个进程只能进行写操作，读出来字节顺序和写入的顺序一样。

    无名管道使用步骤：
            1. 调用 pipe() 创建无名管道；
            2. fork()创建子进程，一个进程读，使用 read() ，一个进程写，使用 write() 。

    1.pipe()函数

    2.代码

    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. #include 
    7. int main(void)
    8. {
    9.     char buf[32] = {0};
    10.     pid_t pid;
    11.     // 定义一个变量来保存文件描述符
    12.     // 因为一个读端，一个写端，所以数量为 2 个
    13.     int fd[2];
    14.     // 创建无名管道
    15.     pipe(fd);
    16.     printf("fd[0] is %d\n", fd[0]);
    17.     printf("fd[2] is %d\n", fd[1]);
    18.     // 创建进程
    19.     pid = fork();
    20.     if (pid < 0)
    21.     {
    22.         printf("error\n");
    23.     }
    24.     if (pid > 0)
    25.     {
    26.         int status;
    27.         close(fd[0]);
    28.         write(fd[1], "hello", 5);
    29.         close(fd[1]);
    30.         wait(&status);
    31.         exit(0);
    32.     }
    33.     if (pid == 0)
    34.     {
    35.         close(fd[1]);
    36.         read(fd[0], buf, 32);
    37.         printf("buf is %s\n", buf);
    38.         close(fd[0]);
    39.         exit(0);
    40.     }
    41.     return 0;
    42. }

    3.结果

    （2）有名管道

            有名管道 中可以很好地解决在无关进程间数据交换的要求，并且由于它们是存在于文件系统中的，这也提供了一种比匿名管道更持久稳定的通信办法。 有名管道在一些专业书籍中叫做命名管道，它的特点是
            1.可以使无关联的进程通过 fifo 文件描述符进行数据传递；
            2.单向传输有一个写入端和一个读出端，操作方式和无名管道相同。

    1.mkfifo()函数

    2.使用步骤

            1. 使用 mkfifo() 创建 fifo 文件描述符。
            2. 打开管道文件描述符。
            3. 通过读写文件描述符进行单向数据传输。

    3.实验代码

            创建两个无关联的进程，一个进程创建有名管道并写数据，另一个进程通过管道读数据。
    fifo_write.c。 
    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. #include 
    7. int main(int argc, char *argv[])
    8. {
    9.     int ret;
    10.     char buf[32] = {0};
    11.     int fd;
    12.     if (argc < 2)
    13.     {
    14.         printf("Usage:%s  \n", argv[0]);
    15.         return -1;
    16.     }
    17.     if (access(argv[1], F_OK) == 1)
    18.     {
    19.         ret = mkfifo(argv[1], 0666);
    20.         if (ret == -1)
    21.         {
    22.             printf("mkfifo is error \n");
    23.             return -2;
    24.         }
    25.         printf("mkfifo is ok \n");
    26.     }
    27. fd = open(argv[1], O_WRONLY);
    28. while (1)
    29. {
    30.     sleep(1);
    31.     write(fd, "hello", 5);
    32. }
    33.     close(fd);
    34.     return 0;
    35. }
    fifo_read.c ： 
    1. #include 
    2. #include 
    3. #include 
    4. #include 
    5. #include 
    6. #include 
    7. #include 
    8. #include 
    9. int main(int argc, char *argv[])
    10. {
    11.     char buf[32] = {0};
    12.     int fd;
    13.     if (argc < 2)
    14.     {
    15.         printf("Usage:%s  \n", argv[0]);
    16.         return -1;
    17.     }
    18.     fd = open(argv[1], O_RDONLY);
    19.     while (1)
    20.     {
    21.         sleep(1);
    22.         read(fd, buf, 32);
    23.         printf("buf is %s\n", buf);
    24.         memset(buf, 0, sizeof(buf));
    25.     }
    26.     close(fd);
    27.     return 0;
    28. }

    4.结果

    二.共享内存

            共享内存是最快的通信方式。共享内存允许多个进程访问同一块物理内存空间，以实现快速的数据共享和通信。但是，共享内存需要解决诸如数据同步和互斥等问题。

    三.消息队列

            消息队列是一种灵活的进程间通信方式。它允许多个进程通过发送和接收消息来进行通信。消息队列可以在不同的进程间传递数据，并且可以解决进程间的同步和互斥问题。

    四.信号量

            信号量是一种用于控制多个进程对共享资源的访问数量的工具。它通常用于解决并发访问共享资源的问题。

    五.信号

            信号是一种异步的通信方式，用于通知另一个进程某个事件已经发生或者请求终止进程等操作。

    六.套接字

            套接字是一种更为通用的进程间通信方式。它可以通过网络在不同的计算机之间进行通信，也可以在本地进程间进行通信。套接字可以用于实现多种类型的通信需求，包括数据传输、命名管道、共享内存等。

  • 相关阅读:
    如何在电脑和手机设备上编辑只读 PDF
    如何发布一个属于自己的 npm 包
    重载和重写的底层原理——虚拟机字节码执行引擎
    Metabase学习教程：视图-2
    找不到msvcr110.dll丢失的解决方法-常见修复方法分享
    C#/VB.NET 创建PDF/UA文件
    LeetCode 题目 65：有效数字（Valid Number）【python】
    docker虚拟网桥和业务网段冲突处理
    [网络] https是什么？https是怎么保障我们信息传输的安全的？
    HarmonyOS/OpenHarmony应用开发-DataAbility开发体验
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_66634995/article/details/134449678