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Linux进程通信之管道解析

发布时间:2022-12-03 08:30:36 所属栏目:Unix 来源:未知
导读: extern ssize_t read (int __fd, void *__buf, size_t __nbytes);

第一个参数fd为打开的文件描述符,buf为读出数据的存储位置,nbytes为读取数据的大小,调用 read 函数将从 fd 指向的文件

extern ssize_t read (int __fd, void *__buf, size_t __nbytes);

第一个参数fd为打开的文件描述符,buf为读出数据的存储位置,nbytes为读取数据的大小,调用 read 函数将从 fd 指向的文件描述符指定的打开文件中宏读 n 字节到 buf 指向的缓冲区内。

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如果试图向已经填满的管道写入,系统会自动阻塞。一个管道不能同时被两个进程打开。

extern ssize_ t write(int __fd, __const void *__buf, size_t __n);

从 buf指向的缓冲区中向管道中写入nbytes字节,且每次写入的内容都附件在管道的末端。

那要如何使用管道在两个进程之间通信呢,我们可以使用 fork()创建子进程,创建的子进程会复制父进程的文件描述符,这样就做到了两个进程各有两个fd[0]与fd[1],两个进程就可以通过各自的fd写入和读取同一个管道文件实现进程通信了,具体原理如下所示:

理解unix进程 pdf_实现进程到进程之间的通信_unix进程通信

image-20210704170602297

具体的例子如下所示:

#include
#include
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
    pid_t pid;
    int temp;
    int pipedes[2];
    char s[14] = "test message!";
    char d[14];
    if (pipe(pipedes) == -1) // 创建管道
    {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (pid == fork() == -1)
    {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else if (pid == 0)      // 子进程
    {
        printf("now,write data to pipe\n");
        if (write(pipedes[1], s, 14) == -1)   // 写数据到管道
        {
            perror("write");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        else
        {
            printf("the written data is:%s\n",s);
            exit(EXIT_SUCESS);
        }
    }
    else if (pid > 0)     // 父进程
    {
        slepp(2);
        printf("now, read from pipe\n");
        if ((read(pipedes[0], d, 14)) == -1)
        {
            perror("read");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("the data from pipe is:%s\n",d);
    }
    return 0;
}

代码运行的结果如下所示:

实现进程到进程之间的通信_unix进程通信_理解unix进程 pdf

image-20210704172243185命名管道

命名管道又被称之为是 FIFO ,未命名的管道只能在两个相关的进程之间使用,而且这两个相关的进程还要又一个共同创建了他们的祖先进程,但是,通过 FIFO ,不相关的进程也能交换数据。

首先,介绍下是如何创建命名管道的:

extern int mkfifo (__const char *__path, __mode_t __mode);

mkfifo会根据参数建立特殊的有名管道文件,该文件必须不存在,而参数mode为该文件的权限。

下面是一个使用命名管道进行进程间通信的例子,例子分为两个程序unix进程通信,分别是读部分和写部分,首先看先往管道写数据的代码,代码如下所示:

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
int main() 
{ 
    int fd; 
    // FIFO file path 
    char * myfifo = "/tmp/myfifo"; 
    // Creating the named file(FIFO) 
    // mkfifo(, ) 
    mkfifo(myfifo, 0666); 
    char arr1[80], arr2[80]; 
    while (1) 
    { 
        // Open FIFO for write only 
        fd = open(myfifo, O_WRONLY); 
        printf("The fd is:%d\n",fd);
        // Take an input arr2ing from user. 
        // 80 is maximum length 
        fgets(arr2, 80, stdin); 
        // Write the input arr2ing on FIFO 
        // and close it 
        write(fd, arr2, strlen(arr2)+1); 
        close(fd); 
        // Open FIFO for Read only 
        fd = open(myfifo, O_RDONLY); 
        // Read from FIFO 
        read(fd, arr1, sizeof(arr1)); 
        // Print the read message 
        printf("User2: %s", arr1); 
        close(fd); 
    } 
    return 0; 
}

然后是先往管道读数据的代码,代码如下所示:

#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
int main() 
{ 
    int fd1; 
    // FIFO file path 
    char * myfifo = "/tmp/myfifo"; 
    char str1[80], str2[80]; 
    while (1) 
    { 
        // First open in read only and read 
        fd1 = open(myfifo,O_RDONLY); 
        printf("The fd is:%d\n",fd1);
        read(fd1, str1, 80); 
        // Print the read string and close 
        printf("User1: %s", str1); 
        close(fd1); 
        // Now open in write mode and write 
        // string taken from user. 
        fd1 = open(myfifo,O_WRONLY); 
        fgets(str2, 80, stdin); 
        write(fd1, str2, strlen(str2)+1); 
        close(fd1); 
    } 
    return 0; 
} 

下面是代码运行的一个结果:

理解unix进程 pdf_实现进程到进程之间的通信_unix进程通信

image-20210706132916572

说明一下,就是说当运行 write程序的时候,会创建fifo文件,命名管道,然后,在 write文件中就执行open操作,但是,这里存在的一个问题就是,因为在运行 write程序的时候,没有进程打开读端,也就阻塞了 open函数的运行,只有运行read操作,以读的方式读取管道的数据,这样才能使得write中的open函数继续执行。

综上,也就是命名管道在进程中通信的一个例子。

小结

上述就是本次进程通信中关于管道的相关内容,其中就包括匿名管道以及命名管道,他们之间存在着差别吗,也各有各的应用,本次的分享就到这里啦~

原文链接:mp.weixin.qq.com/s/ivllUKs3wx9EUDtb8nIWuQ

(编辑:好传媒网)

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