进程间通信--匿名管道

进程间通信介绍

 进程间通信目的

• 数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程
• 资源共享：多个进程之间共享同样的资源。
• 通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。
• 进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

 管道

什么是管道
管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”如：

 用fork来共享管道原理

 站在文件描述符角度-深度理解管道 （内存级）

 左边是进程管理，右边是文件管理，进程通过全局变量能找到文件描述符标，也就找到了对应的file文件也能打开磁盘上的文件拷贝到缓冲区里进行读写，父进程创建子进程，发生写实拷贝，类似于浅拷贝，此时不做文件操作，文件描述符里面的对于关系和父进程一样，struc_file没有关闭，因为父进程还在， struc_file的对应的引用计数不为0就一定不会关闭，既然访问的同一个struc_file，也可以同时访问其中的file文件，通过缓冲区可以进行文件的读写

1. 父进程通过读写两种方式打开内存级的文件返回给上层完成管道的创建
2. 子进程继承父进程的文件描述符表，发生浅拷贝，也能拿到父进程以读写打开的管道文件
3. 父子都看得到，让父子单向通信，父进程写，子进程读，各自关闭掉自己不需要的文件描述符

这个是管道是OS单独设计的，得配上单独的系统调用：pipe 内存级的，不需要文件路径，没有文件名，所以叫匿名管道，那我们怎么保证，两个进程打开的是同一个管道的？

子进程继承了父进程的文件描述符表

站在内核角度-管道本质

 匿名管道

#include <unistd.h>
功能:创建⼀⽆名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
参数
fd：⽂件描述符数组,其中fd[0]表⽰读端, fd[1]表⽰写端
返回值:成功返回0，失败返回错误代码

#include<iostream>
#include<unistd.h>
using namespace std;
int main()
{
    int fds[2]={0};

    int n=pipe(fds);
    if(n<0)
    {
        cerr<<"Pipe error"<<endl;
        return 1;
    }
    cout<<"fds[0]"<<fds[0]<<endl;
    cout<<"fds[1]"<<fds[1]<<endl;
   
    return 0;
}

0，1，2被三个标准占用了，从3，4开始

父写子读，实现通信

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<cstring>
using namespace std;

void ChildWrite(int fd)
{
char buffer[1024];
int cnt=0;
while(true)
{
snprintf(buffer,sizeof(buffer),"I am child,pid:%d cnt:%d\n",getpid(),cnt++); 
write(fd,buffer,strlen(buffer));
sleep(1);
}
}
void FatherRead(int fd)
{
    char buffer[1024];
 while(true)
 {
    buffer[0]=0;
    ssize_t n=read(fd,buffer,sizeof(buffer)-1);
    if(n>0)
    {
        buffer[n]=0;
        cout<<"child says: "<<buffer<<endl;
    }
 }
}
int main()
{  //