一起talk C栗子吧(第八十八回:C语言实例--使用管道进行进程间通信一)

本文介绍如何使用伪管道(popen和pclose函数)在进程间进行通信。通过具体示例展示了如何利用Linux命令env和grep实现数据的传递。

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各位看官们,大家好,上一回中咱们说的是使用管道进行进程间通信概述的例子,这一回咱们说的例子是:使用第一种管道进行进程间通信。闲话休提,言归正转。让我们一起talk C栗子吧!

我们在上一回中介绍了三种管道,这一回中我们介绍第一种管道(伪管道)及其使用方法。主要是让大家明白如何使用管道进行进程间的通信。

第一种管道我称之为伪管道。在介绍它之前,我们先介绍两个函数:popen和pclose

popen函数的原型

FILE * popen(const char * command, const char *open_mode)
  • 第一个参数是一个字符串。可以依据程序需要来传入相关的字符串;
  • 第二个参数是打开管道的方式。只能在r和w中选择一种打开方式。r/w表示从管道中读/写数据;
  • 该函数返回文件流指针,因此,我们可以像操作文件一样操作它,常用的函数是fread/fwrite.

大家可以看到,该函数通过用来打开一个管道,然后在进程中操作管道。函数的第一个参数是一个字符串,我们可以给它传递各种Linux终端命令,而Linux命令可以启动相关的进程,这样就可以在进程中操作管道了,常用的操作是传递数据。

pclose函数的原型

int pclose(FILE *stream )
  • 该函数只有一个参数,它是一个文件流类型的指针,表示需要关闭的文件流;
  • 该函数返回值为参数指向的流所在进程结束时的退出码。

大家可以看到,该函数常用来关闭popen函数打开的管道,因此需要与popen函数配合使用,而且经常被用在进程结束的时候。

管道的使用方法

明白这两个函数及其用法后,我们接下来介绍伪管道的使用方法,详细内容如下:

  • 1.使用popen函数打开一个管道,打开方式依据需要指定,只能指定为r或者w;
  • 2.使用函数fread/fwrite从管道中读/写数据;
  • 3.使用pclose函数关闭步骤1中打开的管道。

我们接下来使用具体的例子进行说明,下面是详细的代码

int main()
{
    char buffer[BUFSIZ+1];
    int read_count = 0;
    FILE *p_read,*p_write;

    memset(buffer,'\0',sizeof(buffer));

    p_read = popen("env","r");             //打开管道
    if(NULL == p_read)
    {
        printf("open pipe for reading failed \n");
        return 1;
    }

    p_write = popen("grep bash","w");     //打开管道
    if(NULL == p_write)
    {
        printf("open pipe for writing failed \n");
        return 1;
    }

    read_count = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,p_read);
    while(read_count > 0)
    {
        fwrite(buffer,sizeof(char),strlen(buffer),p_write);
        read_count = fread(buffer,sizeof(char),BUFSIZ,p_read);
    }

    pclose(p_read);             //关闭管道
    pclose(p_write);            //关闭管道

    return 0;
}

从上面的代码中可以看到,我们通过在popen函数中传递env和grep和这两个Linux命令来启动两个进程,这两个进程都对管道进行了相关的操作:

  • env命令启动的进程在管道中存放了数据,数据的内容就是env命令的运行结果;
  • grep命令启动了的进程从管道中读取env命令所在进程存放的数据,并且输出结果。

关于popen函数中使用的r/w打开方式,有些看官有疑问:env启动的进程在管道中存放数据,应该使用写的方式打开管道,怎么使用读的方式打开呢?我给大家解释一下程序的运行过程,大家就能明白其中的原因了:

  • 为了方便解释,我们假设main函数所在的进程为A,env启动所在的进程为B,grep启动的进程为C。
  • 进程A以读的方式打开了管道并且启动进行B,读方式表示进程A可以从进程B中读取内容,这些内容正是进程B的输出。
  • 进程A读取这些内容后存放到了管道中。
  • 类似地,进程A以写的方式打开了管道并且启动进行C,写方式表示进程A可以向从进程C中写入内容,这些内容正是进程A存放到了管道中的数据。
  • 进程C把从管道中读取这些数据后,并且对数据进行处理,进而输出处理的结果,也就是进程A运行的结果。

通过这么分析以后,大家可以明白地看到,进程之间如何使用管道传送数据,进而实现了进程之间的通信。

下面是程序的运行结果,请大家参考

./s                //运行编译后的程序
SHELL=/bin/bash    //显示程序输出的结果

我们说过,这种管道是一种伪管道,因为popen的参数是某个Linux命令,而且它是通过启动shell来执行Linux命令。它的效果和终端中管道命令“|”的效果相同。

下面是在Linux终端中使用管道的结果

 env | grep bash     //在终端中输入该命令并且 运行
SHELL=/bin/bash      //命令运行的结果

大家和上面的程序运行结果对比一下就会发现,它们的运行结果完全一致。

看官们,正文中就不写代码了,详细的代码放到了我的资源中,大家可以点击这里下载使用。

各位看官,关于使用管道进行进程间通信的例子咱们就说到这里。欲知后面还有什么例子,且听下回分解 。


内容概要:本文详细介绍了如何使用STM32微控制器精确控制步进电机,涵盖了从原理到代码实现的全过程。首先,解释了步进电机的工作原理,包括定子、转子的构造及其通过脉冲信号控制转动的方式。接着,介绍了STM32的基本原理及其通过GPIO端口输出控制信号,配合驱动器芯片放大信号以驱动电机运转的方法。文中还详细描述了硬件搭建步骤,包括所需硬件的选择与连接方法。随后提供了基础控制代码示例,演示了如何通过定义控制引脚、编写延时函数和控制电机转动函数来实现步进电机的基本控制。最后,探讨了进阶优化技术,如定时器中断控制、S形或梯形加减速曲线、微步控制及DMA传输等,以提升电机运行的平稳性和精度。 适合人群:具有嵌入式系统基础知识,特别是对STM32和步进电机有定了解的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:①学习步进电机与STM32的工作原理及二者结合的具体实现方法;②掌握硬件连接技巧,确保各组件间正确通信;③理解并实践基础控制代码,实现步进电机的基本控制;④通过进阶优化技术的应用,提高电机控制性能,实现更精细和平稳的运动控制。 阅读建议:本文不仅提供了详细的理论讲解,还附带了完整的代码示例,建议读者在学习过程中动手实践,结合实际硬件进行调试,以便更好地理解和掌握步进电机的控制原理和技术细节。同时,对于进阶优化部分,可根据自身需求选择性学习,逐步提升对复杂控制系统的理解。
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