进程间的通信简介

一、进程间的通信    1、linux下进程间通信概述        进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息。        进程间通信（IPC interprocess communication)主要包括以下几种：            1、管道及有名管道                管道：具有亲缘关系进程间的通信                有名管道：可以在许多不相关的进程之间进行通信            2、信号（signal）：用于通知接收进程有某种事件发生            3、报文（message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表            4、共享内存：使多个进程可以访问同一块内存空间            5、信号量：作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段            6、套接字（socket）：可用于不同机器之间的进程间通信。            2、管道通信（连接一个进程的标准输入到另一个进程的标准输出的方法）                1、管道            当进程创建一个管道时，系统内核设置了两个管道可以使用的文件描述符。（write，read）                        特点：                管道是半双工的                只能用于具有亲缘关系的进程                单独构成一种独立的文件系统                数据的读出和写入：（FIFO）写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，                                  并且每次都是从缓冲区的头部读出数据                        （1）管道的创建            pipe()函数用于创建无名管道，当管道创建时会创建fd[0]和fd[1]两个文件描述符            函数原型：                int pipe(int fd[2])                                    fd[2]: fd[0]固定用于读管道，fd[1]固定用于写管道                    返回值：成功——返回0； 失败——返回-1                        （2）管道的关闭            close(): 关闭了fd[0]和fd[1]就关闭了管道                        （3）管道的读/写操作                写操作：

                    close(fd[0]);//关闭读取端                    sleep(3);//确保已关闭相应的读描述符                    write(fd[1],string,strlen(string));//通过写端将字符串写入管道                    close(fd[1]);//关闭写描述符

                读操作：

                    close(fd[1]);//关闭写入端                    read(fd[0],readbuffer,sizeof(readbuffer));//从管道中读取字符串                    printf("%s",readbuffer);                    close(fd[0]);//关闭读描述符

                    

        2、标准流管道            创建管道：FILE * popen(char * command, char * type)                command: 启动shell后执行的命令                type: 管道中数据流的方向w/r，不能同时为读和写(type只以第一个字符代表的方式打开)。            关闭管道：int pclose(FIFE * stream);            读写：fputs函数和fputc函数                    3、有名管道（FIFO管道）            有名管道指创建的管道文件是有文件名的，任何程序都可以通过文件名或路径名与这个文件挂上钩            FIFO管道不是一个临时对象，而是在文件系统中作为一个特殊的设备文件而存在的实体。                        （1）FIFO的创建            FIFO文件即”先进先出“文件，            创建方法：                mknod MYFIFO p                mkfifo a = rw MYFIFO                                以上的两个命令执行同样的操作，但其中有一点不同。mkfifo提供一个在创建之后改变FIFO文                件存取权限的途径，而mknod需要调用命令chmod。            mkfifo函数原型：                int mkfifo(const char * pathname, mode_t mode)                                pathname: 将在文件系统中创建的一个专用文件                mode：规定FIFO的读/写权限                返回值：成功——返回0；失败——返回-1                            （2）使用                有名管道可以用于任意两个进程间通信。由于管道都是单向的，因此双方通信需要两个管道。                示例：                写入数据：

                    mkfifo(namedpipe, 0777);//创建管道                    pipe_fd = open(namedpipe, O_WRONLY);//以只写方式打开                    sour_fd = open(sourtxt, O_RDONLY);//以只读方式打开源文件                    bytes_read = read(sour_fd, buffer, sizeof(buffer));                    buffer[bytes_read] = '\0';                    while(bytes_read > 0) {//向管道写入数据                        write(pipe_fd, buffer, sizeof(buffer));                        bytes_read = read(sour_fd, buffer, sizeof(buffer));                        buffer[bytes_read] = '\0';                    }

                读取数据：

                    pipe_fd = open(namedpipe, O_RDONLY);//以只读方式打开管道                    dest_fd = open(desttxt, O_WRONLY|O_CREAT, 0664);                    bytes_read = read(pipe_fd, buffer, sizeof(buffer));                    do {//从管道读出数据到目标文件                        count = read(pipe_fd, buffer, sizeof(buffer));                        write(dest_fd, buffer,sizeof(buffer));                    } while (count > 0)

        

    三、共享内存通信        共享内存：最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式。两个不同进程A、B共享内存的意思是 ——        同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的        更新，反之亦然。由于多个进程共享同一块内存区域，必然需要某种同步机制（互斥锁、信号量）                对于系统V共享内存，主要有以下几个API：shmget(),shmat(),shmdt(),shmctl()            shmget(): 获取共享内存区域的ID，不存在指定共享区域则创建相应的区域            shmat()：把共享内存区域映射到调用进程的地址空间中去            shmdt()：接触进程对共享内存区域的映射            shmctl()：实现对共享内存区域的控制操作        函数原型：            int shmget(key_t key, int size, int shmflg)                            key：IPC结构的键值，通常取常量IPC_PRIVATE                size: 共享内存区的大小（新建时必须制定size大小，引用已有的区域，则size设为0）                shmflg：权限位，可以用八进制表示                返回值：成功——返回共享内存区域标识符ID，即shmid；出错——返回-1                        char * shmat(int shmid, const void * shmaddr, int shflg)                            shmid: 通过shmget得到的共享内存区标识符ID                shmaddr：将共享内存映射到指定位置。0 —— 表示映射到调用进程的地址空间                shmflg: 选项位，设置权限，常用选项是SHM_RDONLY（只读），默认为0（读写）。                返回值：成功——返回被映射的段地址，失败——返回-1                                （使用以上两个函数即可以使用这段共享内存了，也就是可以使用不带缓冲的I/O读/写命令对                    其进行操作）                            int shmdt(const void * shmaddr)                                shmaddr: 表示被映射的共享内存段地址                返回值：成功——返回0；失败——返回-1