linux进程通信1

1. Linux下进程间通信方式有有那些？

1.1管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

1.2有名管道 (named pipe) ：有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

1.3信号量( semophore ) ：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

1.4消息队列( message queue ) ：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

1.5信号 ( sinal ) ：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。

1.6共享内存( shared memory ) ：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

1.7套接字( socket ) ：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。

2.何为管道？

管道是进程间通信中最古老的方式，它包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信。

3.如何创建一个无名管道？

无名管道由pipe（）函数创建：

#include <unistd.h>

int pipe(int filedis[2])；

参数filedis返回两个文件描述符：filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。

程序示例：

[cpp] view plain copy print ?

/* 无名管道的建立:适用于具有亲缘关系的进程间通信 */
/* pipe.c */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
int filedes[2];
char buf[100] = {0};
int ret;
pid_t pid;
char s[100] = "Hello World!\n";
ret = pipe(filedes);
if(ret < 0)
{
perror("pipe");
exit(1);
}
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork");
exit(2);
}
else if(0 == pid)
{
printf("Child begin write!\n");
write(filedes[1],s,strlen(s)); //filedes[1] is for writing
}
else
{
read(filedes[0],buf,sizeof(buf)); //filedes[0] is for reading
printf("Parent Read:%s",buf);
}
return 0;
}
/* 子进程借管道将字符串 "Hello World!\n" 给父进程显示 */

/* 无名管道的建立:适用于具有亲缘关系的进程间通信 */
/* pipe.c */

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


int main()
{
	int filedes[2];
	char buf[100] = {0};
	int ret;
	pid_t pid;
	char s[100] = "Hello World!\n";

	ret = pipe(filedes);
	if(ret < 0)
	{
		perror("pipe");
		exit(1);
	}

	pid = fork();
	if(pid < 0)
	{
		perror("fork");
		exit(2);
	}
	else if(0 == pid)
	{
		printf("Child begin write!\n");
		write(filedes[1],s,strlen(s));   //filedes[1] is for writing
	}
	else
	{
		read(filedes[0],buf,sizeof(buf));   //filedes[0] is for reading
		printf("Parent Read:%s",buf);
	}
	

	return 0;
}


/* 子进程 借 管道 将字符串 "Hello World!\n" 给 父进程显示 */

4.如何创建一个有名管道？

在Linux系统下，有名管道可由两种方式创建：命令行方式mknod系统调用和函数mkfifo。下面的两种途径都在当前目录下生成了一个名为myfifo的有名管道：

　　　　方式一：mkfifo("myfifo","rw");

　　　　方式二：mknod myfifo p

　　生成了有名管道后，就可以使用一般的文件I/O函数如open、close、read、write等来对它进行操作。

[cpp] view plain copy print ?

/* 进程一：读有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * in_file;
int count = 1;
char buf[80];
in_file = fopen("mypipe", "r");
if (in_file == NULL) {
printf("Error in fdopen./n");
exit(1);
}
while ((count = fread(buf, 1, 80, in_file)) > 0)
printf("received from pipe: %s/n", buf);
fclose(in_file);
}
　 /* 进程二：写有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * out_file;
int count = 1;
char buf[80];
out_file = fopen("mypipe", "w");
if (out_file == NULL) {
printf("Error opening pipe.");
exit(1);
}
sprintf(buf,"this is test data for the named pipe example/n");
fwrite(buf, 1, 80, out_file);
fclose(out_file);
}

/* 进程一：读有名管道*/ 
#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
void main() { 
FILE * in_file; 
int count = 1; 
char buf[80]; 
in_file = fopen("mypipe", "r"); 
if (in_file == NULL) { 
printf("Error in fdopen./n"); 
exit(1); 
} 
while ((count = fread(buf, 1, 80, in_file)) > 0) 
printf("received from pipe: %s/n", buf); 
fclose(in_file); 
} 
 
 
　 /* 进程二：写有名管道*/ 
#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
void main() { 
FILE * out_file; 
int count = 1; 
char buf[80]; 
out_file = fopen("mypipe", "w"); 
if (out_file == NULL) { 
printf("Error opening pipe."); 
exit(1); 
} 
sprintf(buf,"this is test data for the named pipe example/n"); 
fwrite(buf, 1, 80, out_file); 
fclose(out_file); 
}

6. 进程间利用信号进行通信，可以使用那些函数接口：

[cpp] view plain copy print ?

/* 信号发送 */
/* kill.c */
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
int main()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork");
exit(1);
}
else if(0 == pid)
{
printf("Child Process!\n");
sleep(10);
}
else
{
printf("Parent Process!\n");
sleep(2);
kill(pid,SIGINT); //给子进程发送SIGINT 信号,使子进程结束
waitpid(pid,NULL,0); //确保父进程后结束
}
return 0;
}
/* signal.c */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void func(int sig)
{
printf("Hello World! %d \n",sig); //sig代表 SIGINT号
}
int main()
{
signal(SIGINT,func); //只要按下Contrl + C ,则指向func函数
while(1);
return 0;
}
/* signal(); 用于对指定信号进行指定处理 */
/* raise.c */
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
int main()
{
int i;
printf("Begin!\n");
for(i = 1;i <= 2;i++)
{
printf("sleep %d\n",i);
sleep(1);
}
raise(SIGINT); //给当前信号发送终止信号
while(1);
return 0;
}
/* alarm.c */
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void func(int sig)
{
printf("Hello Wrold!\n");
}
int main()
{
int i;
signal(SIGALRM,func);
alarm(5); //5秒后发送SIGALRM信号给当前进程
for(i = 1;i < 7;i++)
{
printf("sleep %d!\n",i);
sleep(1);
}
return 0;
}

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