進程間通訊

IPC-進程間通訊

 

1、管道

一、概念

 

二、pipe函數

2.1pipe介紹

 

2.2 pipe代碼示例 父進程向子進程寫數據

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
        pid_t pid;
        int pfd[2];  //定義兩個文件描述符，放在數組中
        int ret=pipe(pfd); //定義管道
        if(ret==-1)
        {
                perror("pipe error:");
                exit(1);
        }
        pid=fork();
        if(pid==-1)
        {
                perror("fork error:");
                exit(1);
        } else if(pid==0)
        {
                close(pfd[1]);   //關閉子進程寫端口
                char buf[1024]={0};
                int ret=read(pfd[0],buf,sizeof(buf)); //從管道讀數據
                write(STDOUT_FILENO,buf,ret);  
        }else
        {
                close(pfd[0]);  //關閉父進程讀端口
                write(pfd[1],"hello world\n",sizeof("hello world")); //向管道寫數據
        }
        return 0;
}

2.3管道讀寫行爲

2.4管道優劣

2.5 FIFO（有名管道）

2.5.1 FIFO概念

2.5.2實現FIFO進程通訊，能夠實現無血緣關的進程通訊

//寫端程序
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/types.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
int main()
{
        //當前目錄有一個myfifo文件
        //打開fifo文件
        int fd=open("myfifo",O_WRONLY);
        //寫
        char buf[256]={0};
        int num=1;
        while(1)
        {
                memset(buf,0x00,sizeof(buf));
                sprintf(buf,"newdata%d",num++);
                write(fd,buf,sizeof(buf));
                sleep(1);
                //循環寫
        }
        //關閉描述符
        close(fd);
        return 0;
}

//讀端程序
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
int main()
{
        int fd=open("myfifo",O_RDONLY);
        char buf[256]={0};
        int ret;
        while(1)
        {
                ret=read(fd,buf,sizeof(buf));
                if(ret>0)
                {
                        printf("%s\n",buf);
                }
        }
        close(fd);
        return 0;

}

2、共享存儲映射

1.建立內存映射

2.釋放映射區

3.代碼示例 經過mmap修改文件內容

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>
#include<string.h>
int main()
{
        int fd=open("mem.txt",O_RDWR);

        //建立映射
        char *mem=mmap(NULL,8,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
        //PRIVATE 不修改文件
        //char *mem=mmap(NULL,8,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_PRIVATE,fd,0);
        if(mem==MAP_FAILED)
        {
                perror("mmap error");
                return 0;
        } 
        //拷貝數據
        strcpy(mem,"i am you");
        //釋放mmap
        munmap(mem,8);
        close(fd);
        return 0;
}

4.mmap注意事項

5.mmap實現父子進程間通訊

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>
#include<sys/wait.h>
int main()
{
        //建立映射區
        int fd=open("mem.txt",O_RDWR);
        int *mem=mmap(NULL,4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
        if(mem==MAP_FAILED)
        {
                perror("mmap error:");
                return 0;
        }
        //fork子進程
        pid_t pid=fork();
        //父進程和子進程交替修改數據
        if(pid==0)
        {
                //子進程
                *mem=100;
                printf("child,*mem=%d\n",*mem);
                        sleep(3);
                printf("child,*mem=%d\n",*mem);

        }
        else if(pid>0)
        {
                //父進程
                sleep(1);
                printf("parent,*mem=%d\n",*mem);
                *mem=1001;
                printf("parent,*mem=%d\n",*mem);
                wait(NULL);
        }
        munmap(mem,4);
        close(fd);
        return 0;
}

 6.匿名映射(有血緣關係)

經過MAP_ANON和MAP_ANONYMOUS

int *mem=mmap(NULL,4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANON,-1,0);

7.mmap實現無血緣關係進程通訊

//讀端
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>

typedef struct Student{
        int sid;
        char sname[20];
}Student;
int main(int argc,char *argv[])
{
　　　　 if(argc!=2)
{
　　　　 printf("./a.out filename");
　　　　 return 0;
}

        //open file
        int fd=open(argv[1],O_RDWR);
        //mmap
        int length=sizeof(Student);
        Student * stu=mmap(NULL,length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
        if(stu==MAP_FAILED)
{
        printf("map err:");
        return 0;
}
//read data
        while(1)
{
        printf("sid = %d, sname = %s \n",stu->sid,stu->sname);
        sleep(1);
}
        munmap(stu,length);
        close(fd);
        return 0;
}

//寫端
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>

typedef struct Student{
        int sid;
        char sname[20];
}Student;
int main(int argc,char* argv[])
{
        if(argc!=2)
        {
                printf("./a.out filename\n");
                return 0;
        }
        //1.open file
        int fd=open(argv[1],O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
        int length=sizeof(Student);
        int num=1;
        ftruncate(fd,sizeof(length));
        //2.mmap
        Student * stu=mmap(NULL,length,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
        if(stu==MAP_FAILED)
        {
                printf("mmap err:");
                return 0;
        }
        //3.修改內存數據
        while(1)
        {
                stu->sid=num;
                sprintf(stu->sname,"xiaoming-%03d",num++);
                sleep(1);
        }
        //4.釋放映射區 關閉文件
        munmap(stu,length);
        close(fd);
        return 0;
}