APUE读书笔记-第十五章-进程间通信

最新推荐文章于 2020-05-17 01:33:24 发布

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本文详细介绍了管道（pipe）的概念及其在进程间通信中的应用，包括管道的创建、局限性以及实现进程同步的方法。此外，还讲解了如何利用popen和pclose函数执行shell命令，以及FIFO（命名管道）的创建和用途。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

管道

创建管道(pipe函数)

#include <unistd.h>
int pipe(int fd[2);

fd[0]为读打开，fd[1]为写打开

局限性

（1）管道是半双工的，数据只能向一个方向流动
（2）只能用于具有亲缘关系的进程之间
（3）没有名字
（4）管道的缓冲区是有限的，由常量PIPE_BUF定义
（5）管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式

管道实现进程同步的五个函数

TELL_WAIT、TELL_PARENT、TELL_CHILD、WAIT_PARENT、WAIT_CHILD

#include "apue.h"

static int  pfd1[2], pfd2[2];

void
TELL_WAIT(void)
{
    if (pipe(pfd1) < 0 || pipe(pfd2) < 0)
        err_sys("pipe error");
}

void
TELL_PARENT(pid_t pid)
{
    if (write(pfd2[1], "c", 1) != 1)
        err_sys("write error");
}

void
WAIT_PARENT(void)
{
    char    c;

    if (read(pfd1[0], &c, 1) != 1)
        err_sys("read error");

    if (c != 'p')
        err_quit("WAIT_PARENT: incorrect data");
}

void
TELL_CHILD(pid_t pid)
{
    if (write(pfd1[1], "p", 1) != 1)
        err_sys("write error");
}

void
WAIT_CHILD(void)
{
    char    c;

    if (read(pfd2[0], &c, 1) != 1)
        err_sys("read error");

    if (c != 'c')
        err_quit("WAIT_CHILD: incorrect data");
}

函数popen和pclose

创建一个管道，fork一个子进程，关闭未使用的管道端，执行一个shell命令，然后等待命令终止

#include <stdio.h>
FILE *popen(const char *command, const char *type);
int pclose(FILE *fp);

函数popen先执行fork，然后调用exec执行cmdstring，并且返回一个标准I/O文件指针。
如果type是“r”，则文件指针连接到cmdstring的标准输出
如果type是“w”，则文件指针连接到cmdstring的标准输入

协同进程

一个过滤程序既产生某个过滤程序的输入，又读取该过滤程序的输出，该过滤进程就变成了协同进程

FIFO

创建FIFO

#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *path, mode_t mode);
int mkfifoat(int fd, const char *path, mode_t mode);

命名管道需要用open打开，在open时,用O_NONBLOCK 标志表示非阻塞

两种用途
（1）shell命令使用FIFO将数据从一条管道传送到另一条时，无需创建中间临时文件
（2）客户进程-服务器进程应用程序中，FIFO用于汇聚点，在客户进程和服务器进程二者之间传递数据

命名管道以FIFO的文件形式存在于文件系统中
不相关的进程也能够彼此通过FIFO交换数据
FIFO严格遵循先进先出（first in first out），对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据，对它们的写则把数据添加到末尾。它们不支持诸如lseek()等文件定位操作