这里写目录标题
一、进程间通信(IPC)介绍
进程间通信(IPC,interProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。其中Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
这个是重点 背下来
二、无名管道
通常指无名管道
特点
1、它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写段。
2、它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。
3、它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write等函数。但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
原型
#include<unistd.h>
int pipe(int fd[2]); //返回值:若返回成功为0,失败返回-1
当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符;fd[0]为读而打开,fd[1]为写而打开。
要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。
代码演示:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int fd[2];
int pid;
char buf[128]={0};
// int pipe(int pipefd[2]);
if(pipe(fd)==-1){
printf("create pipe failed!\n");
}
pid = fork();
if(pid<0){
printf("create fork failed!\n");
}
else if(pid>0){
sleep(3); //这里测试一下 父进程如果睡三秒 子进程的读操作会被阻塞直至父进程恢复
printf("this is father\n");
close(fd[0]);//这里特别要注意的是 如果写就要先关闭读 如果读就要关闭写
write(fd[1],"hello son",strlen("hello son"));//读是fd[0] 写是fd[1] 死记就完事了
wait(); //这里收集一下防止僵尸进程
}else{
printf("this is child\n");
close(fd[1]);
read(fd[0],buf,128);
printf("read buf is:%s\n",buf);
exit(0);
}
return 0;
}
三、FIFO命名管道
FIFO,它是一种文件类型。
特点
1.FIFO可以在无关的进程之间交换数据,与无名管道不同
2.FIFO有路径名与之相关联,它是一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。
原型
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
//第一个是文件名 mode和open一样 例 0600
当open一个FIFO文件时,是否设置非阻塞标志(O_NONBLOCK)的区别:
1.没有指定(默认),只读open要阻塞到某个其他进程为写而打开此FIFO。类似的,open要阻塞到某个其他进程为读而打开它。
2.指定了O_NONBLOCK,则只读open立即返回。而只写open将出错返回-1如果没有进程已经为读而打卡该FIFO,其errno置ENXIO。
代码示例
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
// int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
int main()
{
if(mkfifo("./file",0600)==-1&&errno==EEXIST){
//调用mkfifo创建命名管道,如果返回-1说明创建失败
//调用errno判断是否存在文件
printf("mkfifo failed!\n");
perror("why");
}
return 0;
}
数据通信编程实现
read.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
// int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
int main()
{
char buf[30]={0};
int nread=0;
if(mkfifo("./file",0600)==-1&&errno==EEXIST){
printf("mkfifo failed!\n");
perror("why");
}
int fd=open("./file",O_RDONLY);//无论是读还是写都要先打开文件
printf("open success!\n");
while(1){
nread=read(fd,buf,30); //这里做个循环不断读取 read在write没有运行的情况下会一直阻塞 直至write运行
printf("read byte:%d context:%s\n",nread,buf);
}
close(fd);
return 0;
}
write.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include<stdio.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>
// int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
int main()
{
int cnt=0;
char *str="message from fifo!";
int fd=open("./file",O_WRONLY);
printf("write open success!\n");
while(1){
write(fd,str,strlen(str));
sleep(1);
cnt++;
if(cnt==5){
break;
}
}
close(fd);
return 0;
}
四、消息队列
消息队列,是消息的链接表,存放在内核中。一个消息队列由一个标识符即队列ID来标识。
1、特点
1.消息队列是面向记录的,其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
2.消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时,消息队列及其内容并不会删除。
3.消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。
2、原型
获取/创建 消息队列
以下两种情况msgget将创建一个新的消息队列:
1.如果没有与键值key相对应的消息队列,并且flag中包含IPC_CREAT标志位
2.key参数为IPC_PRIVATE。
int msgget(key_t key, int msgflg);
//创建或打开消息队列:成功返回队列ID,失败返回-1
添加发送消息
成功返回0,失败返回-1
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
//队列id 发送内容地址 内容大小 flg默认为0,读消息时没有收到发送消息会阻塞
得到读取消息
成功返回消息数据的长度,失败返回-1
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
type非0时用于以非先进先出次序读消息。也可以把type看做优先级的权值。
例子
实现简单的消息队列通信
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include<string.h>
// int msgget(key_t key, int msgflg);
struct msgbuf {//定义一个结构体 因为消息队列是链表,其中的结点是结构体
long mtype; /* message type, must be > 0 */ //type
char mtext[128]; /* message data */
};
int main()
{
//1.chuang jian dui lie
struct msgbuf readbuf;
struct msgbuf sendBuf={111,"thank for you message!"};
int msgID=msgget(0x1234,IPC_CREAT|0777); //获取/创建队列 给予0777可读可写可执行权限
//第一个参数为key,类似于暗号 对上了就能通信
if(msgID==-1){//如果返回-1说明创建失败
printf("get que failed!\n");
}
//int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
//ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
// int msgflg);
msgrcv(msgID,&readbuf,sizeof(readbuf.mtext),888,0);
//和文件描述符类似 readbuf为读取创建接收区 888为type
printf("read from send:%s\n",readbuf.mtext);
msgsnd(msgID,&sendBuf,strlen(sendBuf.mtext),0);
return 0;
}
#include<stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include<string.h>
// int msgget(key_t key, int msgflg);
struct msgbuf {
long mtype; /* message type, must be > 0 */
char mtext[128]; /* message data */
};
int main()
{
//1.chuang jian dui lie
struct msgbuf sendBuf={888,"this from send message!"};;
struct msgbuf readBuf;
int msgID=msgget(0x1234,IPC_CREAT|0777);
if(msgID==-1){
printf("get que failed!\n");
}
//int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
//ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,
// int msgflg);
msgsnd(msgID,&sendBuf,strlen(sendBuf.mtext),0);
msgrcv(msgID,&readBuf,sizeof(readBuf.mtext),111,0);
printf("return from get:%s\n",readBuf.mtext);
return 0;
}
~
三、ftok函数
系统建立IPC通讯时必须指定一个ID值。通常情况下,该id值通过ftok函数得到。
示例
key_t key;
key=ftok(".",'z');
printf("key=%x\n",key);
int msgID=msgget(key,IPC_CREAT|0777);
四、msgctl控制消息队列
用来控制消息队列,如果过多创建队列会导致系统资源紧张,这个时候需要队列去除
原型
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
//第二个参数为指令 有 STAT SET RMID INFO使用率较高的为 RMID(删除)
示例
msgctl(msgID,IPC_RMID,NULL);
在不知道发和收哪个先退出的情况下 两个都有写这段代码