Linux 7种进程间通信方式

news2024/10/5 21:35:50

传统进程间通信

通过文件实现进程间通信必须人为保证先后顺序 A--->硬盘---> B（B不知道A什么时候把内容传到硬盘中）

1.无名管道

2.有名管道

3.信号

IPC进程间通信

4.消息队列

5.共享内存

6.信号灯集

7.socket通信

一、无名管道（亲缘关系的进程 64K）

原理：

如果A和B进程想要通过无名管道通信，那就必须在内核空间创建一个无名管道（64K）,A和B进程必须是亲缘关系的进程，A进程向管道的一端写数据，B进程可以从管道的另外一端读数据。在A进程和B进程进行数据传输的时候是不允许使用lseek函数的。无名管道是半双工的通信方式。如果A进程一直向管道中写数据写满64K的时候A进程阻塞，直到B进程读一部分数据之后A才能继续写。如果B进程在读数据的时候，无名管道是空的，B进程阻塞。(PS:使用无名管道时，不会创建管道文件，使用有名管道文件，会创建)

API

int pipe(int pipefd[2]);
功能：创建一个无名管道
参数：
    @pipefd[2]:返回的管道的两端
     pipefd[1]:写端
     pipefd[0]:读端
返回值：成功返回0，失败返回-1置位错误码

实例

#include <head.h>
// 子进程从终端读取字符串 通过无名管道 父进程读 然后打印到终端
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int pipefd[2];
    if (-1 == pipe(pipefd))
    {
        perror("pipe error");
        exit(-1);
    };
    char buff[128] = {0};
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == -1)
    {
        perror("fork error");
        exit(-1);
    }
    else if (pid == 0)
    {
        // 子进程
        close(pipefd[0]); // 关闭子进程的读端   因为父子进程同时各自拥有读和写 把对应的关一个
        while (1)
        {
            memset(buff, 0, sizeof(buff));
            fgets(buff, sizeof(buff), stdin); // 从终端读取数据
            if ((buff[strlen(buff) - 1]) == '\n')
            {
                buff[strlen(buff) - 1] = '\0';
            }
            write(pipefd[1], buff, sizeof(buff)); // 将读到的写入到管道
            if (strcmp(buff, "quit") == 0)
            {
                break;
            }
        }
        close(pipefd[1]);
        exit(0);
    }
    else
    {
        // 父进程
        close(pipefd[1]); // 关闭父进程的写端
        while (1)
        {
            memset(buff, 0, sizeof(buff));
            read(pipefd[0], buff, sizeof(buff)); // 父进程从管道中读
            printf("父进程data:%s\n", buff);
            if (strcmp(buff, "quit") == 0)
            {
                break;
            }
        }
        close(pipefd[2]);
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

结果

二、有名管道（任意进程间的通信 64K）

有名管道可以实现任意进程间的通信，有名管道的大小也是64K，有名管道也是不支持lseek,有名管道也是半双工的通信方式。有名管道创建之后会在用户空间产生一个管道文件（p），这个管

道文件是在内存上存储的。如果A和B两个进程想要通过有名管道通信，就打开管道文件，向管道中写向管道中读就可。

API

int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
功能：创建有名管道
参数：
    @pathname:有名管道文件的路径及名字
 @mode: 管道文件的权限(mode & ~umask)
返回值：成功返回0，失败返回-1置位错误码

实例

01mkfifo.c

#include <head.h>
#define FIFO_PATH "./myfifo"
int main(int argc,const char * argv[])
{
    //创建管道文件
    if(mkfifo(FIFO_PATH,0666)==-1){
        perror("mkfifo error");
        exit(-1);
    }
    //阻塞等待读写
    getchar();
    //删除管道文件
    char buff[128]={0};
    snprintf(buff,sizeof(buff),"rm -rf %s",FIFO_PATH);
    system(buff);
    return 0;
}

02read.c

#include <head.h>
#define FIFO_PATH "./myfifo"
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int fd;
    char buff[128] = {0};
    if (-1 == (fd = open(FIFO_PATH, O_RDONLY)))
    {
        perror("open error");
        exit(-1);
    }
    while (1)
    {
        memset(buff, 0, sizeof(buff));
        read(fd, buff, sizeof(buff));
        printf("read:[%s]\n", buff);
        if (strcmp(buff, "quit") == 0)
        {
            break;
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}

03write.c

#include <head.h>
#define FIFO_PATH "./myfifo"
int main(int argc, const char *argv[])
{
    int fd;
    char buff[128] = {0};
    if (-1 == (fd = open(FIFO_PATH, O_WRONLY)))
    {
        perror("open error");
        exit(-1);
    }
    while (1)
    {
        memset(buff, 0, sizeof(buff));
        printf("input:");
        fgets(buff,sizeof(buff),stdin);
        if(buff[strlen(buff)-1]=='\n'){
            buff[strlen(buff)-1]='\0';
        }
        write(fd, buff, sizeof(buff));
        if (strcmp(buff, "quit") == 0)
        {
            break;
        }
    }
    close(fd);
    return 0;
}