信号通信与消息队列实现的通信：2024/2/23

news2025/2/24 20:43:32

作业1：将信号和消息队列的课堂代码敲一遍

1.1 信号

1.1.1 信号默认、捕获、忽略处理(普通信号)

代码：

#include <myhead.h>
void handler(int signo)
{
	if(signo==SIGINT){
		printf("用户键入 ctrl+c\n");
	}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//忽略信号
	if(signal(SIGINT,SIG_IGN)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	/*
	//默认处理信号
	if(signal(SIGINT,SIG_IGN)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	//捕获信号
	if(signal(SIGINT,handler)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	*/
	while(1)
	{
		printf("123456\n");
		sleep(1);
	}
	return 0;
}

效果图：

1.1.2 SIGCHLD回收僵尸进程

代码：

#include <myhead.h>
void handler(int signo)
{
	if(signo==SIGCHLD){
		while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG)>0);
		//waitpid(-1,NULL,WNOHANG);
	}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	
	//捕获信号
	if(signal(SIGCHLD,handler)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	//创建僵尸进程
	for(int i=0;i<5;i++)
	{
		if(fork()==0){
			sleep(1);
			exit(EXIT_SUCCESS);
		}
	}
	while(1);
	return 0;
}

效果图：

1.1.3 模拟出牌

代码：

#include <myhead.h>

//信号处理函数
void handler(int signo)
{
	if(signo==SIGALRM){
		printf("系统为您出了一张牌\n");
		alarm(5);
	}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//捕获SIGALRM信号
	if(signal(SIGALRM,handler)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	alarm(5);             //启动定时器
	
	//出的牌
	char ch=0;
	while(1)
	{
		scanf("%c",&ch);
		getchar();

		printf("你出的牌为:%c\n",ch);
		alarm(5);
	}
	return 0;
}

效果图：

1.1.4 发送信号函数

代码：

#include <myhead.h>

void hander(int signo)
{
	if(signo==SIGUSR1){
		printf("大清亡了\n");
		raise(SIGKILL);
	}
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//发送信号
	if(signal(SIGUSR1,hander)==SIG_ERR){
		perror("signal error");
		return -1;
	}
	
	
	//创建进程
	pid_t pid=fork();

	if(pid>0){
		//父进程
		while(1)
		{
			printf("这是朕的江山\n");
			sleep(1);
		}
	}else if(pid==0){
		//子进程
		sleep(3);
		printf("我才是真命天子\n");
		kill(getppid(),SIGUSR1);
		while(1)
		{
			printf("现在是我的了\n");
			sleep(1);
		}
	}else{
		perror("pid error");
		return -1;
	}
	return 0;
}

效果图：

1.2 消息队列

msgsnd.c:

#include <myhead.h>

//消息队列结构体
struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtest[1024];
};
//宏表示消息正文的大小
#define MSGSIZE sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long)

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建 key 值
	key_t key=0;
	if((key=ftok("/",'k'))==-1){
		perror("ftok error");
		return -1;
	}
	printf("fork success key=%#x\n",key);
	//根据key值创建消息队列
	int msqid=-1;
	if((msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){
		perror("msgget error");
		return -1;
	}
	printf("msgget success msqid=%#x\n",msqid);
	//定义一个消息
	struct msgbuf sbuf;

	while(1)
	{
		//清空正文的容器
		bzero(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest));
		
		printf("请输入当前消息的类型:");
		scanf("%ld",&sbuf.mtype);
		getchar();                 //吸收垃圾字符
		printf("请输入消息正文:");
		fgets(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest),stdin);
		sbuf.mtest[strlen(sbuf.mtest)-1]='\0';

		//将消息存放到队列中
		msgsnd(msqid,&sbuf,MSGSIZE,0);
		printf("发送成功\n");

		if(strcmp(sbuf.mtest,"quit")==0){
			break;
		}

	}

	return 0;
}

msgrcv.c:

#include <myhead.h>

//消息队列结构体
struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtest[1024];
};
//宏表示消息正文的大小
#define MSGSIZE sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long)

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建 key 值
	key_t key=0;
	if((key=ftok("/",'k'))==-1){
		perror("ftok error");
		return -1;
	}
	printf("fork success key=%#x\n",key);
	//根据key值创建消息队列
	int msqid=-1;
	if((msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){
		perror("msgget error");
		return -1;
	}
	printf("msgget success msqid=%#x\n",msqid);
	//定义一个消息
	struct msgbuf rbuf;

	while(1)
	{
		//清空正文的容器
		bzero(rbuf.mtest,sizeof(rbuf.mtest));
	
		//从消息队列中读取一个消息
		msgrcv(msqid,&rbuf,MSGSIZE,0,0);

		printf("收到的消息为:%s\n",rbuf.mtest);

		if(strcmp(rbuf.mtest,"quit")==0){
			break;
		}

	}

	//删除消息队列
	if(msgctl(msqid,IPC_RMID,NULL)!=0){
		perror("msgctl error");
		return -1;
	}

	return 0;
}

效果图：

作业2：使用消息队列完成两个进程间相互通信

msgsnd.c:

#include <myhead.h>

//定义一个消息类型
struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtest[1024];
};

//宏表示消息正文大小
#define MSGSIZE sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long)

/*****************************主程序***********************/
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1、创建key值
	key_t key=0;
	if((key=ftok("/",'k'))==-1){
		perror("ftok error");
		return -1;
	}
	//根据key值创建一个消息队列
	int msqid=-1;
	if((msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){
		perror("msgget error");
		return -1;
	}
	//创建一个子进程
	pid_t pid=fork();

	if(pid>0){
		//父进程向消息队列中写入类型为1的消息正文
		//定义一个消息
		struct msgbuf sbuf;
		sbuf.mtype=1;
		while(1)
		{
			//清空容器
			bzero(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest));

			printf("发送的消息:");
			fgets(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest),stdin);
			sbuf.mtest[strlen(sbuf.mtest)-1]='\0';

			//将消息存放到消息队列
			msgsnd(msqid,&sbuf,MSGSIZE,0);
			printf("发送成功\n");

			if(strcmp(sbuf.mtest,"quit")==0){
				break;
			}
		}
        wait(NULL);	
	}else if(pid==0){
		//子进程从消息队列中取出类型为2的消息正文
		//定义一个消息
		struct msgbuf rbuf;

		while(1)
		{
			//清空容器
			bzero(rbuf.mtest,sizeof(rbuf.mtest));

			//从消息队列中读取类型为2的消息正文
			msgrcv(msqid,&rbuf,MSGSIZE,2,0);

			printf("收到的消息为:%s\n",rbuf.mtest);
			if(strcmp(rbuf.mtest,"quit")==0){
				break;
			}
		}
        exit(EXIT_SUCCESS);
	}else{
		perror("fork error");
		return -1;
	}

	return 0;
}

msgrcv.c:

#include <myhead.h>

//定义一个消息类型
struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtest[1024];
};

//宏表示消息正文大小
#define MSGSIZE sizeof(struct msgbuf)-sizeof(long)

/*****************************主程序***********************/
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//1、创建key值
	key_t key=0;
	if((key=ftok("/",'k'))==-1){
		perror("ftok error");
		return -1;
	}
	//根据key值创建一个消息队列
	int msqid=-1;
	if((msqid=msgget(key,IPC_CREAT|0664))==-1){
		perror("msgget error");
		return -1;
	}
	//创建一个子进程
	pid_t pid=fork();

	if(pid>0){
		//父进程从消息队列中取出类型为1的消息正文
		//定义一个消息
		struct msgbuf rbuf;

		while(1)
		{
			//清空容器
			bzero(rbuf.mtest,sizeof(rbuf.mtest));

			//从消息队列中读取类型为1的消息正文
			msgrcv(msqid,&rbuf,MSGSIZE,1,0);

			printf("收到的消息为:%s\n",rbuf.mtest);
			if(strcmp(rbuf.mtest,"quit")==0){
				break;
			}
		}
        wait(NULL);
	}else if(pid==0){
		//子进程向消息队列中写入类型为2的消息正文
		//定义一个消息
		struct msgbuf sbuf;
		sbuf.mtype=2;
		while(1)
		{
			//清空容器
			bzero(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest));

			printf("发送的消息:");
			fgets(sbuf.mtest,sizeof(sbuf.mtest),stdin);
			sbuf.mtest[strlen(sbuf.mtest)-1]='\0';

			//将消息存放到消息队列
			msgsnd(msqid,&sbuf,MSGSIZE,0);
			printf("发送成功\n");

			if(strcmp(sbuf.mtest,"quit")==0){
				break;
			}
		}
        exit(EXIT_SUCCESS);
	}else{
		perror("fork error");
		return -1;
	}

	return 0;
}

效果图：

作业3：思维导图

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