进程间通信---管道

为什么进程间需要通信？

1、数据传输

     一个进程需要将它的数据发送给另一个进程。

2、资源共享

     多个进程之间共享同样的资源。

3、通知事件

     一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它们发生了某种事件。

4、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操作，并能够及时知道它的状态改变。

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进程间通信的数据交换发生在操作系统在内核中开辟的一块缓冲区。所以在读写过程中会发生两次数据的拷贝（写端在写完数据后，需要把数据拷贝到内核区；读端在读数据时，需要从内核区把数据拷贝到读端，才能读）

管道是一个文件，是用环形队列实现的，管道通信适用于父子进程（有血缘关系的）

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一、管道的创建  

      

      返回值：成功返回0，失败返回-1。

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二、管道通信的过程：

     （1）父进程调用 pipe 开辟管道，得到两个文件描述符指向管道的两端；

     （2）父进程调用 fork 创建子进程，子进程也会有两个文件描述符（继承父进程的文件描述符）指向同一管道；

     （3）两个进程一个关闭读端，一个关闭写端，这样就可以保证一个进程往管道里写，另一个进程从管道里读。

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二、使用管道的限制

     （1）管道只能实现单项通信

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三、使用管道，应注意

     （1）如果所有指向管道 写端的文件描述符 都关闭了 (管道写端的引用计数等于 0),而 仍然有进程 从管道的读端读数据 ,那么管道中 剩余的数据都被读取 后,再次read会返回 0, 就像读到文件末尾一样。

     

     （2）如果有指向管道 写端的文件描述符 没关闭(管道写端的引用计数大于 0),而 持有管道写端的 进程也没有向管道中写数据 ,这时有进程从管道读端读数据 ,那么 管道中剩余的数

据都被读取后,再次read会阻塞 ,直到管道中有数据可读了才读取数据并返回。

     （3）如果所有指向管道 读端的文件描述符都关闭了 (管道读端的引用计数等于 0),这时有进程向管道的写端 write,那么该进程会收到信号SIGPIPE,通常会导致进程异常终止 。

     （4）如果有指向管道 读端的文件描述符 没关闭(管道读端的引用计数大于 0),而持有管道读端的 进程也 没有从管道中读数据 ,这时有 进程向管道写端写数据 ,那么在管道被写满时再 次write 会阻塞,直到管道中有空位置了才写入数据并返回。

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四、用管道实现进程间通信