进程间通信的基本概念
在上一章中我们讲到，进程自身有独立的内存空间，进程之间是相互独立的存在。因此在没有任何机制的支持下，我们可以将进程看作相互孤立的存在。
但是进程之间在某种程度上也是要“交流”的，下面正式介绍进程间通信的方法.
通过管道实现进程间通信
为了完成进程间通信，需要创建管道。管道并非属于进程的资源，而是和套接字一样，属于操作系统(也就不是fork函数的复制对象）。所以，两个进程通过操作系统提供的内存空间进行通信。下面介绍创建管道的函数。
#include<unistd.h>
int pipe(int filedes[2]);//成功时返回0，失败时返回-1。filedes[0] //通过管道接收数据时使用的文件描述符，即管道出口。filedes[1] //通过管道传输数据时使用的文件描述符，即管道入口。以2个元素的int数组地址值作为参数调用上述函数时，数组中存有两个文件描述符，它们将被用作管道的出口和入口。父进程调用该函数时将创建管道，同时获取对应于出入口的文件描述符，此时父进程可以读写同一管道（相信大家也做过这样的实验)。但父进程的目的是与子选程进行数据交换，因此需要将入口或出口中的1个文件描述符传递给子进程。如何完成传递呢？答案就是调用fork函数。通过下列示例进行演示。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>#
define BUF_SIZE 30int main(int argc, char *argv[]){int fds[2];char str[]="who are you?";char buf[BUF_SIZE];pid_t pid;pipe(fds);pid=fork();if(pid==0)write(fds[1], str, sizeof(str));else{read(fds[0], buf, BUF_SIZE);puts(buf);}return 0;
}上述代码的重点在于，父子进程都可以访问管道的IO路径，但子进程仅用输入路径，父进程仅用输出路径。
通过管道进行进程间双向通信
先给出示例代码稍作讨论
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#define BUF_SIZE 30int main(int argc, char *argv[]){int fds[2];char str1[]="who are you?";char str2[]="Thank you for your message";char buf[BUF_SIZE];pid_t pid;pipe(fds);pid=fork();if(pid==0){write(fds[1], str1, sizeof(str1));sleep(2);read(fds[0], buf, BUF_SIZE);printf("Child proc output: %s \n",buf);}else{read(fds[0], buf, BUF_SIZE);printf("Parent proc output: %s \n",buf);write(fds[1], str2, sizeof(str2));sleep(3);}
return 0;
}运行结果应该和大家的预想一致。这次注释第18行代码后再运行（务必亲自动手操作）。虽
然这行代码只将运行时间延迟了2秒，但已引发运行错误。产生原因是什么呢？
“向管道传递数据时，先读的进程会把数据取走。”
这里管程是操作系统分配的一个地址空间，它不属于那两个进程。那么两个程序在运行时，一个进程将内容放入这个"无主之地"。如果放入的这一方不等待几秒而是直接往下运行，那么反而它自己放入的内容被自己取走了。时间片耗尽后，轮到另一个进程时，它便会被无限期的堵塞在读取的函数中，因此产生错误。
从上述示例中可以看到，只用1个管道进行双向通信并非易事。为了实现这一点，程序需要预测并控制运行流程，这在每种系统中都不同，可以视为不可能完成的任务。既然如此，该如何进行双向通信呢？
“创建2个管道。”
非常简单，1个管道无法完成双向通信任务，因此需要创建2个管道，各自负责不同的数据流
动即可。
下面是示例代码
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#define BUF_SIZE 30int main(int argc, char *argv[]){int fds1[2], fds2[2];char stri[]="who are you?";char str2[]="Thank you for your message";char buf[BUF_SIZE];pidt pid;pipe(fds1), pipe(fds2);pid=fork();if(pid==0){write(fds1[1], str1, sizeof(str1));read(fds2[0], buf, BUF_SIZE);printf("Child proc output: %s \n", buf);}else{read(fds1[0], buf, BUF_SIZE);printf("Parent proc output: %s \n", buf);write(fds2[1], str2, sizeof(str2));sleep(3);}
return 0;
}运用进程间通信
保存消息的回声服务器端
下面扩展第10章的回声服务器端，添加如下功能：“将回声客户端传输的字符串按序保存到文件中。”
我希望将该任务委托给另外的进程。换言之，另行创建进程，从向客户端提供服务的进程读
取字符串信息。当然，该过程中需要创建用于接收数据的管道。
下面给出示例。该示例可以与任意回声客户端配合运行。
#include <'头声明与第10章的示例一致。'>
#define BUF_SIZE 100
void error_handling(char *message);
void read_childproc(int sig);int main(int argc, char *argv[]){int serv_sock, clnt_sock;struct sockaddr_in serv_adr, cint_adr;int fds[2];pid_t pid;struct sigaction act;socklen_t adr_sz;int str_len, state;char buf[BUF_SIZE];if(argc!=2) {printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);exit(1);}act.sa_handler=read_childproc;sigemptyset(&act.sa_mask);act.sa_flags=0;state=sigaction(SIGCHLD, &act, 0);serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_family=AF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr))==-1)error_handling("bind() error");if(listen(serv_sock,5)==-1)error_handiing("listen() error");pipe(fds);pid=fork();if(pid==0){FILE *fp=fopen("echomsg.txt","wt");char msgbuf[BUF_SIZE];int i, len;for(i=0;i<10;i++){len=read(fds[0], msgbuf, BUF_SIZE);fwrite((void*)msgbuf,1, len, fp);}fclose(fp);return 0;}while(1){adr_sz=sizeof(clnt_adr);clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);if(clnt_sock==-1)continue;elseputs("new client connected...");pid=fork();if(pid==0){close(serv_sock);while((str_len=read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE))!=0){write(clnt_sock, buf, str_len);//回声write(fds[1], buf, str_len); //记录消息}close(clnt_sock);puts("client disconnected...");return 0;}else close(clnt_sock);}close(serv_sock);return 0;
}void read_childproc(int sig){
//与上一章示例一致，故省略。
}void error_handling(char* message){
//与上一章示例一致，故省略。
}
)
