Linux——进程间通信&&管道-Toy模板网

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一、进程间通信

1、进程间通信的目的

数据传输：一个进程需要把他的数据传给另外一个进程。
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）。

2、进程间通信发展

管道（本质上就是文件）
System V进程间通信
POSIX进程间通信

3、进程间通信分类

管道

匿名管道pipe
命名管道

System V IPC

System V 消息队列
System V 共享内存
System V 信号量

POSIX IPC

消息列队
共享内存
信号量
互斥量
条件变量
读写锁

二、管道

1、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”
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2、用fork来共享管道原理

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3、站在文件描述符角度-深度理解管道

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文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-845215.html

4、管道的五个特点

具有血缘关系才可以进程间通信。
管道只能进程单向通信。
父子协同同步和互斥。
面向字节流。
管道是基于文件的，而文件的声明周期是随进程的。

5、管道的四种场景

读写端正常，如果管道为空，写端会堵塞
读写端正常，如果管道已满，读端会堵塞
读端正常读，写端关闭，读端就会读到0，表示读到文件结尾，不会堵塞
写端正常读，读端关闭，则write操作会产生信号SIGPIPE,进而可能导致write进程退出。

6、代码示例

#include<iostream>
#include<sys/types.h>
#include<cstdio>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<string>
#include<cstring>
using namespace std;
#define NUM 1024
#define N 2

void Writer(int fd)
{
    char buffer[NUM];
    string s="hello l am child";
    pid_t id=getpid();
    int number=0;
    
    while(1)
    {
        sleep(1);
        buffer[0]=0;
        snprintf(buffer,sizeof(buffer),"%s-%d-%d",s.c_str(),id,number++);
        write(fd,buffer,strlen(buffer));
    }
}
void Reader(int id)
{
    char buffer[NUM];
    while(1)
    {
        buffer[0]=0;
        ssize_t n=read(id,buffer,sizeof(buffer));
        if(n>0)
        {
            buffer[n]='\0';
            cout<<buffer<<endl;
        }
    }
}
int main()
{
    int pipefd[N]={0};
    int n=pipe(pipefd);
    if(n<0) return 1;
    pid_t id=fork();
    if(id<0) return 2;
    if(id==0)
    {
        //子进程
        close(pipefd[0]);
        Writer(pipefd[1]);
        exit(0);
    }
    //父进程
    close(pipefd[1]);
    Reader(pipefd[0]);
    pid_t rid=waitpid(id,nullptr,0);
    return 0;
}