进程间通信

一、进程间通信1.进程间通信方式2.无名管道（1）管道创建：pipe（2）特点（3）读写特性（4）示例代码pipe.cpipe2.c 3.有名管道（1）管道创建：mkfifo（2）特点（3）注意事项（4）示例代码fiiow.cfifor.c

一、进程间通信

1.进程间通信方式

无名管道（pipe）有名管道（fifo）信号（signal）共享内存（mmap）套接字（soket）

2.无名管道

（1）管道创建：pipe

#include <unistd.h>

int pipe(int pipefd[2]);

成功时返回0，失败时返回EOF

pfd 包含两个元素的整形数组，用来保存文件描述符

pfd[0]用于读管道；pfd[1]用于写管道

（2）特点

只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（父子进程、兄弟进程）单工的通信模式，具有固定的读端和写端（不能自己又读又写）无名管道创建时会返回两个文件描述符，分别用于读写管道管道可以用于大于2个进程共享

（3）读写特性

读管道

管道中有数据，read返回实际读到的字节数。管道中无数据：

(1) 管道写端被全部关闭，read返回0 (好像读到文件结尾)

(2) 写端没有全部被关闭，read阻塞等待(不久的将来可能有数据递达，此时会让出cpu)

写管道

管道读端全部被关闭， 进程异常终止(也可使用捕捉SIGPIPE信号，使进程不终止)管道读端没有全部关闭：

(1) 管道已满，write阻塞。（管道大小64K）

(2) 管道未满，write将数据写入，并返回实际写入的字节数。

（4）示例代码

pipe.c

子进程往无名管道写字符串，父进程读无名管道字符串并打印。

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main(int argc, const char *argv[]){int pfd[2];int ret;pid_t pid;char buf[100] = {0};ret = pipe(pfd);if (ret < 0) {perror("pipe");return -1;}printf("pfd[0] = %d pfd[1] = %d\n", pfd[0], pfd[1]);pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork");return -1;} else if (0 == pid) {//子进程close(pfd[0]);while (1) {strcpy(buf, "hello world");write(pfd[1], buf, strlen(buf));sleep(1);}} else {//父进程close(pfd[1]);while (1) {memset(buf, 0, 100);ret = read(pfd[0], buf, 100);if (ret > 0) {printf("read = %s\n", buf);}}}return 0;}

pipe2.c

2个子进程往无名管道写字符串，父进程读无名管道字符串并打印。

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main(int argc, const char *argv[]){int pfd[2];int ret;pid_t pid;char buf[100] = {0};int i = 0;ret = pipe(pfd);if (ret < 0) {perror("pipe");return -1;}for (i = 0; i < 2; i++) {ret = fork();if (ret < 0) {perror("fork");return -1;} else if (0 == ret) {//子进程break;} else {//父进程}}if (0 == i) {close(pfd[0]);while (1) {strcpy(buf, "this is child process 1");write(pfd[1], buf, strlen(buf));sleep(1);}}if (1 == i) {close(pfd[0]);while (1) {strcpy(buf, "this is child process 2, memset test");write(pfd[1], buf, strlen(buf));sleep(2);}}if (2 == i) {close(pfd[1]);while (1) {memset(buf, 0, 100);ret = read(pfd[0], buf, 100);if (ret > 0) {printf("read = %s\n", buf);}}}return 0;}

3.有名管道

（1）管道创建：mkfifo

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

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

成功时返回0，失败时返回EOF

path 创建的管道文件路径

mode 管道文件的权限，如0666

open(const char *path, O_RDONLY);//1

open(const char *path, O_RDONLY | O_NONBLOCK);//2

open(const char *path, O_WRONLY);//3

open(const char *path, O_WRONLY | O_NONBLOCK);//4

（2）特点

有名管道可以使非亲缘的两个进程互相通信通过路径名来操作，在文件系统中可见，但内容存放在内存中文件IO来操作有名管道遵循先进先出规则不支持leek操作单工读写

（3）注意事项

就是程序不能以O_RDWR(读写)模式打开FIFO文件进行读写操作，而其行为也未明确定义，因为如一个管道以读/写方式打开，进程可以读回自己的输出，同时我们通常使用FIFO只是为了单向的数据传递。第二个参数中的选项O_NONBLOCK，选项O_NONBLOCK表示非阻塞，加上这个选项后，表示open调用是非阻塞的，如果没有这个选项，则表示open调用是阻塞的。对于以只读方式（O_RDONLY）打开的FIFO文件，如果open调用是阻塞的（即第二个参数为O_RDONLY），除非有一个进程以写方式打开同一个FIFO，否则它不会返回；如果open调用是非阻塞的的（即第二个参数为O_RDONLY | O_NONBLOCK），则即使没有其他进程以写方式打开同一个FIFO文件，open调用将成功并立即返回。

对于以只写方式（O_WRONLY）打开的FIFO文件，如果open调用是阻塞的（即第二个参数为O_WRONLY），open调用将被阻塞，直到有一个进程以只读方式打开同一个FIFO文件为止；如果open调用是非阻塞的（即第二个参数为O_WRONLY | O_NONBLOCK），open总会立即返回，但如果没有其他进程以只读方式打开同一个FIFO文件，open调用将返回-1，并且FIFO也不会被打开。数据完整性,如果有多个进程写同一个管道，使用O_WRONLY方式打开管道，如果写入的数据长度小于等于PIPE_BUF（4K），那么或者写入全部字节，或者一个字节都不写入，系统就可以确保数据决不会交错在一起。

（4）示例代码

fiiow.c

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h>int main(int argc, const char *argv[]){int ret;int fd;char buf[100] = {0};ret = mkfifo("/home/linux/linux_study/02fifo/myfifo", 0666); //0666（4:r 2:w 1:x)if (ret < 0) {perror("mkfifo");}fd = open("/home/linux/linux_study/02fifo/myfifo", O_WRONLY);if (fd < 0) {perror("open");return -1;}while (1) {fgets(buf, 100, stdin);write(fd, buf, strlen(buf));}return 0;}

fifor.c

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>int main(int argc, const char *argv[]){int ret;int fd;char buf[100] = {0};/*ret = mkfifo("/home/linux/linux_study/02fifo/myfifo", 0666); //0666（4:r 2:w 1:x)if (ret < 0) {perror("mkfifo");}*/fd = open("/home/linux/linux_study/02fifo/myfifo", O_RDONLY);if (fd < 0) {perror("open");return -1;}while (1) {memset(buf, 0, 100);ret = read(fd, buf, 100);if (ret > 0) {printf("read fifo = %s\n", buf);} else if (0 == ret) {close(fd);exit(0);}}return 0;}