Linux下的软件编程——IPC机制

发布于:2025-08-19 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

进程间通信:IPC机制

原因:进程间空间独立,无法之间通信,需要IPC机制实现通信

同一主机进程间通信:

1.古老的通信方式

        无名通道        有名通道        信号:进程间通知机制

2.IPC对象通信

        共享内存:效率最高        消息队列        信号量集(信号灯)

主要用在不同主机进程间通信

3.socket通信

        网络通信

IPC机制:

1.管道

   有名管道:可以用于同一主机,任何进程间通信

   无名管道:只能用于同一主机,具有亲缘关系的进程间通信(父子进程间)

2.无名管道

(1)无名管道操作流程:

        1.创建无名管道:pipe()                        pipefd[0]——>读端

        2.写管道:write()                                  pipefd[1]——>写端      

        3.读管道:read()

        4.关闭管道:close()                          

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


int main(int argc, const char *argv[])
{
	
	int pipefd[2];
	int ret = pipe(pipefd);
	if (ret < 0)
	{
		perror("pipe error");
		return -1;
	}

	pid_t pid = fork();
	if (pid > 0)
	{
		//pipefd[0]  --->read	
		//pipefd[1]  --->write
		close(pipefd[0]);
		
		write(pipefd[1], "hello world", 11);

		close(pipefd[1]);
		wait(NULL);
	}
	else if (0 == pid)
	{
		//pipefd[0] --->read
		//pipefd[1] --->write
		close(pipefd[1]);
		char buff[1024] = {0};

		read(pipefd[0], buff, sizeof(buff));
		printf("buff = %s\n", buff);

		close(pipefd[0]);
	}
	else
	{
		perror("fork error");
	}

	return 0;
}

(2)管道本质:

        内核空间中的一段缓冲区,遵循先进先出特点

        无名管道的:读端:pipefd[0]        写端:pipefd[1]

                              读写端不能交换

        无名管道默认大小:65536字节=64K

(3)管道的特性

        1.写阻塞:读端和写端都存在,向管道中写数据,当管道满时,发生写阻塞

        2.读阻塞:读端和写端都存在,向管道中写数据,当管道为空,发生读阻塞

        3.读返回0:当写端关闭,从管道中读数据,若管道中有数据,则读到数据

                           若管道中没有数据,read则返回0,不再阻塞

        4.管道破裂:读端关闭,向管道中写入数据,发生管道破裂(异常)     

void *memset(void *s,int c,size_t n)

(1)功能:将内存区域填充成指定的数据

(2)参数:s:要填充的空间首地址

                    c:要填充的字符

                    n:要填充的字节数

(3)返回值:成功:返回s的首地址

                        失败:NULL        

单工:广播        半双工:对讲机        全双工:打电话

3.有名管道

(1)本质:内核空间的一段缓冲区,但这块缓冲区和一个管道文件相关联

(2)有名管道的操作流程:

        1.创建管道文件        mkfifo,mkfifo()

        2.打开管道文件        open()

        3.写管道文件           write()

        4.读管道文件           read()

        5.关闭管道文件        close()

        6.删除管道文件        int remove(const char *pathname)

        int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode)

        (1)功能:创建一个管道文件

        (2)参数:pathname:管道文件的名称

                            mode:管道文件的读写执行权限

        (3)返回值:成功:0

                                失败:-1

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>


int main(int argc, const char *argv[])
{
	int ret = mkfifo("./myfifo", 0664);	
	if (ret != 0 && errno != EEXIST)
	{
		perror("mkfifo error");
		return -1;
	}
	
	int fd =  open("./myfifo", O_WRONLY);
	if (fd < 0)
	{
		perror("open error");
		return -1;
	}

	write(fd, "hello world", 11);

	close(fd);
	
	//remove("./myfifo");

	return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
	int ret = mkfifo("./myfifo", 0664);
	if (ret != 0 && errno != EEXIST)
	{
		perror("mkfifo error");
		return -1;
	}

	int fd = open("./myfifo", O_RDONLY);
	if (fd < 0)
	{
		perror("open error");
		return -1;
	}
	char buff[1024] = {0};

	ssize_t cnt = read(fd, buff, sizeof(buff));
	printf("cnt = %ld, buff = %s\n", cnt, buff);
	
	close(fd);

	remove("./myfifo");
	
	return 0;
}

                      

        


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