Linux进程通信——IPC、管道、FIFO的引入

进程间的通信——IPC

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

单机:若是在单一机器上,则为单机通信

半双工管道
全双工管道
消息队列
信号量
共享内存

多机:多台机器上,为网络通信

网络通信种类如下:

管道

管道,通常指无名管道(之所以叫无名管道是因为没有文件名),是 UNIX 系统IPC最古老的形式。

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端
(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
(4)管道中不储存数据,数据写进后读取就会消失,类似于水流。

原型

#include <unistd.h>     //函数pipe包含的头文件
int pipe(int fd[2]);    // 返回值:若成功返回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。如下图:

要关闭管道只需将文件描述符关闭即可。

close(fd[0]);
close(fd[1]);

创建

单个进程中的管道几乎没有任何用处。所以,通常调用 pipe 的进程接着调用 fork,这样就创建了父进程与子进程之间的 IPC 半双工通道。如下图所示:

左图为调用fork函数创建了IPC半双工管道,右图为父进程到子进程的管道。

代码示例

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{int pid=0;int fd[2];char buf[128];if(pipe(fd) == -1)//如果管道创建失败{printf("creat pipe failed\n");}pid=fork();if(pid<0)//创建子进程失败{printf("creat failed\n");}else if(pid >0)//进入父进程{printf("this is father\n");close(fd[0]);//关闭读文件描述符write(fd[1],"read from father",strlen("read from father"));//将内容写入管道中wait();//等待子进程}else//进入子进程{printf("this is child\n");close(fd[1]);//关闭写文件描述符read(fd[0],buf,128);//将管道中内容读取到bufprintf("read form father:%s\n",buf);exit(0);//子进程退出}return 0;
}

以上代码实现了管道通信,但read在没有读取到内容时会阻塞,直到读取内容后才正常运行,可以做以下调试:

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{int pid=0;int fd[2];char buf[128];if(pipe(fd) == -1)//如果管道创建失败{printf("creat pipe failed\n");}pid=fork();if(pid<0)//创建子进程失败{printf("creat failed\n");}else if(pid >0)//进入父进程{sleep(3);//进入父进程后睡眠3秒再运行printf("this is father\n");close(fd[0]);//关闭读文件描述符write(fd[1],"read from father",strlen("read from father"));//将内容写入管道中wait();//等待子进程}else//进入子进程{printf("this is child\n");close(fd[1]);//关闭写文件描述符read(fd[0],buf,128);//将管道中内容读取到bufprintf("read form father:%s\n",buf);exit(0);//子进程退出}return 0;
}

方案是创建父进程后让其睡眠3秒后再执行父进程中的代码,可见在睡眠时子进程先运行其代码,但并没有执行read函数,此时表现为堵塞状态,直到3秒后父进程正常运行并将内容写入管道中,子进程才读取管道中的内容并成功打印。

FIFO

FIFO,也称为命名管道,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,它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

原型

#include <sys/stat.h>
int mkfifo (const char *pathname, mode t mode) ;// 返回值: 成功返回0,出错返回-1

第一部分参数是文件的路径,第二部分的 mode 参数与open函数中的 mode 相同。一旦创建了一个 FIFO,就可以用一般的文件1/0函数操作它。如:open、read、write等函数。

当 open 一个FIFO时,是否设置非阻塞标志 (O_NONBLOCK) 的区别:

  • 若没有指定O_NONBLOCK(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,只写 open 要阻塞到某个其他进程为读而打开它
  • 若指定了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开该 FIFO,其errno置ENXIO

创建

FIFO的通信方式类似于在进程中使用文件来传输数据,只不过FIFO类型文件同时具有管道的特性。在数据读出时,FIFO管道中同时清除数据,并且“先进先出”。

代码示例

read.c

#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>int main()
{int fd = 0;int n_read = 0;char buf[128];if(mkfifo("./file",0600) == -1 && errno!=EEXIST)//判断管道出错原因是不是在于已经创建{printf("mkfifo failure\n");perror("why");}else{if(errno==EEXIST)//管道已经创建{printf("file eexist\n");}else//管道未创建{printf("mkfifo successed\n");}}fd = open("./file",O_RDONLY);//只写方式打开printf("open file succeed\n");n_read = read(fd,buf,128);//需要等待写入完毕才能读取,才能执行下列代码printf("read %d byte from file,context is %s\n",n_read,buf);close(fd);return 0;
}

write.c

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>int main()
{char *buf="hello word!!!!!!!!!!";int fd;fd = open("./file",O_WRONLY);//只写方式打开printf("write file success\n");write(fd,buf,strlen(buf));//将字符串内容写入fd中,写完才可以读取close(fd);return 0;
}

可见执行read文件时,显示管道已经存在后停止执行后续代码,当执行write文件后read文件继续执行后续代码,实现管道间的通信。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/152427.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

pyQt主界面与子界面切换简易框架

本篇来介绍使用python中是Qt功能包&#xff0c;设置一个简易的多界面切换框架&#xff0c;实现主界面和多个子界面直接的切换显示。 1 主界面 设计的Demo主界面如下&#xff0c;主界面上有两个按钮图标&#xff0c;点击即可切换到对应的功能界面中&#xff0c;进入子界面后&a…

【mediasoup】TransportCongestionControlClient 1: 代码走读

TransportCongestionControlClient 基于m77版本的libwebrtc ,但是TransportCongestionControlClient 并不是libwebrt中的,是mediasoup自己封装实现:TransportCongestionControlClient 用于发送端D:\XTRANS\soup\mediasoup-sfu-cpp\worker\src\RTC\TransportCongestionContro…

(动手学习深度学习)第13章 实战kaggle竞赛:CIFAR-10

导入相关库 import collections import math import os import shutil import pandas as pd import torch import torchvision from torch import nn from d2l import torch as d2l下载数据集 d2l.DATA_HUB[cifar10_tiny] (d2l.DATA_URL kaggle_cifar10_tiny.zip,2068874e4…

ElasticSearch在Windows上的下载与安装

Elasticsearch是一个开源的分布式搜索和分析引擎&#xff0c;它可以帮助我们快速地搜索、分析和处理大量数据。Elasticsearch能够快速地处理结构化和非结构化数据&#xff0c;支持全文检索、地理位置搜索、自动补全、聚合分析等功能&#xff0c;能够承载各种类型的应用&#xf…

基于Qt中操作MySQL数据库示例

# 一、安装驱动 ##(1)安装 在Qt中操作MySQL数据库首先要安装mysql的驱动文件,将MySQL下的libmusql.dll文件复制到Qt的安装路径下的bin文件夹下即可。 直接将libmysql.dll文件粘贴到此文件夹中。 ## (2)验证驱动是否安装成功 复制成功之后来测试一下驱动程序是否安装成功…

◢Django 分页+搜索

1、搜索数据 从数据库中获取数据&#xff0c;并进行筛选&#xff0c;xx__contains q作为条件&#xff0c;查找的是xx列中有q的所有数据条 当有多个筛选条件时&#xff0c;将条件变成一个字典&#xff0c;传入 **字典 &#xff0c;ORM会自行翻译并查找。 筛选电话号码这一列…

Java获取指定日期到当前日期的差距

Java获取指定日期到当前日期的差距 一、指定日期到今天的y年m月d日 private JSONObject getYesrMonthDay(String dataParam){JSONObject res new JSONObject();/*只比较年月日&#xff0c;不要时间*/DateTimeFormatter df DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd&quo…

在Go编程中调用外部命令的几种场景

1.摘要 在很多场合, 使用Go语言需要调用外部命令来完成一些特定的任务, 例如: 使用Go语言调用Linux命令来获取执行的结果,又或者调用第三方程序执行来完成额外的任务。在go的标准库中, 专门提供了os/exec包来对调用外部程序提供支持, 本文将对调用外部命令的几种使用方法进行总…

【机器学习】034_多层感知机Part.2_从零实现多层感知机

一、解决XOR问题 1. 回顾XOR问题&#xff1a; 如图&#xff0c;如何对XOR面进行分割以划分四个输入 对应的输出 呢&#xff1f; 思路&#xff1a;采用两个分类器分类&#xff0c;每次分出两个输入 &#xff0c;再借助这两个分类从而分出 。 即采用同或运算&#xff0c;当两…

通过easyexcel实现数据导入功能

上一篇文章通过easyexcel导出数据到excel表格已经实现了简单的数据导出功能&#xff0c;这篇文章也介绍一下怎么通过easyexcel从excel表格中导入数据。 目录 一、前端代码 index.html index.js 二、后端代码 controller service SongServiceImpl 三、功能预览 四、后端…

WordPress画廊插件Envira Gallery v1.9.7河蟹版下载

Envira Gallery是一款功能强大的WordPress画廊插件。通过使用这个插件&#xff0c;你可以在WordPress的前台页面上创建出令人赏心悦目的图片画廊展示形式。 拖放生成器&#xff1a;轻松创建精美照片和视频画廊 自定义主题&#xff0c;打造独特外观 使用预设模板&#xff0c;为…

分类预测 | Matlab实现基于PSO-SDAE粒子群优化算法优化堆叠去噪自编码器的数据分类预测

分类预测 | Matlab实现基于PSO-SDAE粒子群优化算法优化堆叠去噪自编码器的数据分类预测 目录 分类预测 | Matlab实现基于PSO-SDAE粒子群优化算法优化堆叠去噪自编码器的数据分类预测分类效果基本描述程序设计参考资料 分类效果 基本描述 1.Matlab实现基于PSO-SDAE粒子群优化算法…

使用树莓派学习Linux系统编程的 --- 库编程(面试重点)

在之前的Linux系统编程中&#xff0c;学习了文件的打开&#xff1b;关闭&#xff1b;读写&#xff1b;进程&#xff1b;线程等概念.... 本节补充“Linux库概念 & 相关编程”&#xff0c;这是一个面试的重点&#xff01; 分文件编程 在之前的学习中&#xff0c;面对较大的…

算法---相等行列对

题目 给你一个下标从 0 开始、大小为 n x n 的整数矩阵 grid &#xff0c;返回满足 Ri 行和 Cj 列相等的行列对 (Ri, Cj) 的数目。 如果行和列以相同的顺序包含相同的元素&#xff08;即相等的数组&#xff09;&#xff0c;则认为二者是相等的。 示例 1&#xff1a; 输入&…

原理Redis-Dict字典

Dict 1) Dict组成2) Dict的扩容3) Dict的收缩4) Dict的rehash5) 总结 1) Dict组成 Redis是一个键值型&#xff08;Key-Value Pair&#xff09;的数据库&#xff0c;可以根据键实现快速的增删改查。而键与值的映射关系正是通过Dict来实现的。 Dict由三部分组成&#xff0c;分别…

无重复最长字符串(最长无重复子字符串),剑指offer,力扣

目录 原题&#xff1a; 力扣地址&#xff1a; 我们直接看题解吧&#xff1a; 解题方法&#xff1a; 难度分析&#xff1a; 难度算中下吧&#xff0c;这个总体不算很难&#xff0c;而且滑动窗口&#xff0c;以及哈希都比较常见 审题目事例提示&#xff1a; 解题思路&#xff08;…

vue3 setup展示数据

效果图 1.创建数据 content.js import { reactive } from vueconst data reactive({color:red,title: 二十四节气,subTitle: 节气&#xff0c;是干支历中表示自然节律变化以及确立“十二月建”&#xff08;月令&#xff09;的特定节令。,list: [{name: "立春",con…

代码随想录-刷题第二天

977. 有序数组的平方 题目链接&#xff1a;977. 有序数组的平方 思路&#xff1a;双指针思想&#xff0c;数组是有序的且含有负数&#xff0c;其中元素的平方一定是两边最大。定义两个指针&#xff0c;从两端开始向中间靠近&#xff0c;每次比较两个指针的元素平方大小&#…

线上bug-接口速度慢

&#x1f47d;System.out.println(“&#x1f44b;&#x1f3fc;嗨&#xff0c;大家好&#xff0c;我是代码不会敲的小符&#xff0c;双非大四&#xff0c;Java实习中…”); &#x1f4da;System.out.println(“&#x1f388;如果文章中有错误的地方&#xff0c;恳请大家指正&a…

腾讯云助力港华能源上线“碳汭星云2.0”,推动能源行业绿色低碳转型

11月17日&#xff0c;港华能源与腾讯云联合打造的港华智慧能源生态平台“碳汭星云2.0”升级上线。依托双方的连接、大数据能力和行业深耕经验&#xff0c;该平台打破了园区“数据孤岛”&#xff0c;进一步提升了数据治理、应用集成和复制推广能力&#xff0c;未来有望以综合能源…