进程间通信方式：
- 无名管道(pipe)
- 有名管道(fifo)
- 信号(signal)
- 共享内存(mmap)
- 套接字(socket)
无名管道：
在内核里面开辟一片内存，进程1和进程2都可以通过这片内存进行通信
无名管道特点：
- 只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（比如父子进程、兄弟进程）
- 单工的通信模式，具有固定的读端和写端（只能一个进程写、一个进程读，不能反过来）
- 无名管道创建时会返回两个文件描述符，分别用于读写管道（一个进程只能用一个描述符，因为是单工通信）
无名管道创建-pipe
#include <unistd.h>
int pipe(int pfd[2]);
- 成功时返回0，失败时返回EOF
- pfd包含两个元素的整形数组，用来保存文件描述符
- pfd[0]用于读管道；pfd[1]用于写管道
示例代码：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{
int pfd[2];
int re;
char buf[20] = {0};
__pid_t pid;
re = pipe(pfd);
if(re < 0)
{
perror("pipe");
return 0;
}
printf("%d,%d\n",pfd[0],pfd[1]);
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork");
return 0;
}else if(pid == 0)//子进程
{
close(pfd[0]);
while (1)
{
strcpy(buf,"hahahahhahah");
write(pfd[1],buf,strlen(buf));
sleep(1);
}
}else // 父进程
{
close(pfd[1]);
while (1)
{
re = read(pfd[0],buf,20);
if(re > 0)
{
printf("red pipe=%s\n",buf);
}
}
}
}运行结果：
创建两个子线程，两个子线程对管道就行写，一个父进程对管道进行读，示例代码：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
int main()
{
int pfd[2];
int re,i;
char buf[40] = {0};
__pid_t pid;
re = pipe(pfd);
if(re < 0)
{
perror("pipe");
return 0;
}
printf("%d,%d\n",pfd[0],pfd[1]);
for(i = 0;i < 2;i++)
{
pid = fork();
if(pid < 0)
{
perror("fork");
return 0;
}
else if(pid > 0)// 父进程
{
}
else //子进程
{
break;
}
}
if (i == 2)//父进程执行到这里
{
close(pfd[1]);
while (1)
{
memset(buf,0,40);
re = read(pfd[0],buf,20);
if(re > 0)
{
printf("%s\n",buf);
}
}
return 0;
}
if (i == 1)
{
close(pfd[0]);
while (1)
{
strcpy(buf,"this is 2 process");
write(pfd[1],buf,strlen(buf));
usleep(930000);
}
return 0;
}
if (i == 0)
{
close(pfd[0]);
while (1)
{
strcpy(buf,"this is 1 process");
write(pfd[1],buf,strlen(buf));
sleep(1);
}
return 0;
}
}运行结果：
无名管道读写特性：
1.读管道：
（1）管道中有数据，read返回实际读到的字节数
（2）管道中无数据：
- 管道写端被全部关闭(就是读写全关闭)，read返回0（好像读到文件结尾）
- 写端没有全部被关闭(就是把读关闭，没有关闭写)，read阻塞等待（不就的将来可能有数据抵达，此时让出cpu）
2.写管道：
（1）管道读端全部被关闭(就是读写全关闭)，进程异常终止（也可以使用SIGPIPE信号，使进程不终止）
（2）管道读端没有全部关闭(就是把写关闭，没有关闭读)：
- 管道已满，write阻塞（管道是64k）
- 管道未满，write将数据写入，并返回实际写入的字节数
有名管道（fifo）特点：
- 有名管道可以使非亲缘的两个进程互相通信
- 通过路径名称来操作，在文件系统中可见，但内容存放在内存中（不是磁盘文件）
- 文件IO来操作有名管道
- 遵循先进先出规则
- 不支持leek操作
- 单工读写
有名管道创建-mkfifo：
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int mkfifo(const char *path,mode_t mode);
- 成功时返回0，失败时返回EOF
- path创建的管道文件路径
- mode管道文件的权限，如666
示例代码：
向文件写：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int re;
int fd;
char buf[32];
re = mkfifo("./myfifo",0666);
if (re < 0)
{
perror("mkfifo");
// return 0;
}
fd = open("./myfifo",O_WRONLY);
if (fd < 0)
{
perror("open");
return 0;
}
while (1)
{
fgets(buf,32,stdin);
write(fd,buf,strlen(buf));
}
}
向文件读：
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int re;
int fd;
char buf[32];
fd = open("./myfifo",O_RDONLY);
if (fd < 0)
{
perror("open");
// return 0;
}
while (1)
{
re = read(fd,buf,32);
if (re > 0)
{
printf("read fifo=%s\n",buf);
}
else
{
exit(0);
}
}
}
运行结果：
open函数四种状态
open(const char *path,O_RDONLY);
open(const char *path,O_RDONLY|O_NONBLOCK);
open(const char *path,O_WRONLY);
open(const char *path,O_WRONLY|O_NONBLOCK);
注意事项：
- 就是程序不能以O_RDWR(读写)模式打开FIFO文件进行读写操作，而其行为也未明确定义，因为如一个管道以读/写方式打开，进程可以读回自己的输出，同时我们通常使用FIFO只是为了单向的传递数据
- 第二个参数中的选项O_NONBLOCK，选项O_NONBLOCK表示非阻塞，加上这个选项后，表示open调用是非阻塞的，如果没有这个选项，则表示open调用是阻塞的
- 对于以只读方式（O_RDONLY）打开的FIFO文件，如果open调用是阻塞的（即第二个参数为O_RDONLY），除非有一个进程以写方式打开同一个FIFO，否则它不会返回；如果open调用是非阻塞的（即第二个参数为O_RDONLY|O_NONBLOCK），则即使没有其他进程以写方式打开同一个FIFO文件，open调用将成功并立即返回。但如果没有其他进程以只读方式打开同一个FIFO文件，open调用将返回-1，并且FIFO也不会被打开
- 数据完整性，如果有多个进程写同一个管道，使用O_WRONLY方式打开管道，如果写入的数据长度小于等于PIPE_BUF（4K），那么或者写入全部字节，或者一个字节都不写入，系统就可以确保数据绝不会交错在一起。
