linux 进程间通信一、管道 组织和同步不同主机上各种进程间通信的层次

进程间通信方式有很多，文件，管道，信号，共享内存，消息队列，套接字，命名管道等

但是由于涉及缺陷现在常用的有：

1.管道（简单，默认匿名管道，还有有名管道）

2.信号（开销小，如果不是做系统编程一般不用，因为缺点大于优点，比如有没有收到无法确认）

3.共享映射区（无血缘关系之间）

4.本地套接字（最稳定）

一管道（匿名，pipe）

本质是内核缓冲区

特点：两端，对应读和写；是一个伪文件，进程结束，缓冲区消失

原理：环形队列实现（取余的算法）

管道尺寸默认大小4k（ulinit -a 查看pipe size）

局限：不能多次访问，匿名管道只能是有血缘关系的进程之间通信，（fifo有名管道可以实现无血缘关系之间的通信）

2.创建 int pipe(int fildes[2])

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, const char* argv[]) {
 int fd[2];
 int ret = pipe(fd);
 if(ret == -1) {
 perror("pipe error");
 exit(1);
 }
 printf("fd[0] = %d\n", fd[0]);
 printf("fd[1] = %d\n", fd[1]);
 return 0;
}

1. 父子进程通信(使用匿名管道)

#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int main(int argc, const char* argv[]) {
 // 1. 创建管道
 int fd[2];
 int ret = pipe(fd);
 if(ret == -1) {
 perror("pipe error");
 exit(1);
 }
 // 2. 创建子进程
 pid_t pid = fork();
 if(pid == -1) {
 perror("fork error");
 exit(1);
 }
 // 3. 通信
 // 父进程 写操作
 if(pid > 0) {
 // parent process
 // 关闭读端
 close(fd[0]);
 char* p = "你是子进程吗？";
 sleep(2); //父进程写, 但是先sleep2秒, 此时子进程会等父进程写进去之后再读, 因为read函数是阻塞函数, 但是这是管道的阻塞属性
 //将其设置成非阻塞, 使用fcntl 函数
 write(fd[1], p, strlen(p)+1);
 close(fd[1]);
 wait(NULL);
 } else if(pid == 0) { // 子进程 读操作
 // 关闭写端
 close(fd[1]);
 char buf[512];
 int len = read(fd[0], buf, sizeof(buf));
 printf("%s, %d\n", buf, len);
 close(fd[0]);
 }
 return 0;
}

1. 管道的读写行为

• 读操作:
• 管道中有数据: read正常运行, 返回读取到的字节数
• 管道中无数据: 1. 写端关闭, 相当于文件读取到了文件尾部, read返回0; 2.写端没有关闭, read阻塞
• 写操作:
• 管道读端关闭: 异常情况, 管道破裂, 异常退出, 通过13号信号(SIGPIPE)
• 管道读端没有关闭: 1. 缓冲区没有满, 正常写; 2. 缓冲区已满, 写阻塞

补充:

当实现父子间进程通信时, 如果需要将终端(/dev/tty--)上输出的数据, 或者其他地方的数据写进管道时, 需要将终端对应的标准输出文件描述符重定向到写端, 使用函数: int dup2(int fildes, int fildes2);

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