Linux下匿名管道简单模拟进程间通信

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Linux下匿名管道简单模拟进程间通信
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1.引言
2.具体实现
- 2.1创建管道
- 2.2创建子进程 && 通信(子进程写入)
- 2.3关闭对应fd
3.结果

1.引言

首先，管道是一种半双工的单向进程间通信方式，也就是说它只能进行一边读一边写的过程，而不能进行同时的读写。其次，管道的思想是让两个或者多个进程看到同一份资源，在公共资源上修改内容从而进行交互的过程。

管道旗下分为两种具体管道： 1.匿名管道 2.命名管道，今天我们本篇就来介绍一下匿名管道！

匿名管道（Anonymous Pipe），是一种只能在具有血缘关系(如：父子进程)的进程间通信的一种管道。可以通过**pipe()**函数来创建，使用read()和write()系统调用接口来读取和发送数据。

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知道了基本知识再结合我们之前的所学习的文件描述符fd的相关知识我们就可以来尝试着简单模拟一下进程间通信了！

对文件描述符有疑惑的请回看我的Linux文件描述符fd的理解

2.具体实现

由于匿名管道只能在具有血缘关系的进程间通信的一种措施，所以我们打算：父子进程来模拟，父进程读取，子进程写入，进行父子进程通信。子进程具体写入的任务就是：定义一个计数器，将计数器++数次后打包交回给父进程，以此来模拟通信过程。

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那么我们具体实现可以分为四步：

1.创建管道

2.创建子进程

3.关闭对应的fd(为了控制读写端)

4.进行通信

2.1创建管道

首先根据上图创建匿名管道pipe(int pipefd[2])函数的使用,定义一个两个数据大小包含fd的数组放入参数部分。

pipefd[0]代表读端，pipefd[1]代表写端。

 //1.创建管道
    int pipefd[2] = {0};//创建一个2个大小的整型数组来包含fd
    int n = pipe(pipefd);//pipe函数传数组来接收文件描述符fd  
    if(n < 0)//未能创建输出错误
    {
        std::cout<<"pipe error"<<errno <<":" << strerror(errno)<<std::endl;
        return 1;
    }

2.2创建子进程 && 通信(子进程写入)

通过fork()函数创建完子进程后，我们期望子进程写入，所以在子进程中关闭读端pipefd[0]。

之后设计一个循环将计数器cnt一直作++处理后打包给父进程即可

//2.创建子进程
    pid_t id = fork();
    assert(id != -1); //防止子进程创建失败

    if(id == 0) //进程创建成功：子进程
    {
        //子进程 :子进程写入，那就不要读了，关闭读端
        close(pipefd[0]); 
        //4.开始通信 --结合某种具体场景 
        //这里的场景是：将计数器++完后打包发给父进程
        int cnt = 1;
        while(true)
        {
            const std::string namestr = "hello ,我是子进程,asshole!";
            
            char buffer[1024]; //
            snprintf(buffer,sizeof(buffer),"%s,计数器：%d,我的PPID是：%d\n",namestr.c_str(),cnt++,getpid());
            write(pipefd[1],buffer,strlen(buffer));
            sleep(1);

             
        }




        close(pipefd[1]); //做完后继续关闭写端结束战斗
        exit(0);

    }

2.3关闭对应fd

为了控制读写端，我们父进程关闭写端，子进程关闭读端，然后由父进程通过read接收到write写入的值输出即可。

close(pipefd[1]);//父进程关闭写端

        while(true)
        {
            char buffer[1024];
            
            int  n = read(pipefd[0],buffer,sizeof(buffer)-1);
            if(n > 0) //写成功
            {
                buffer[n] = '\0';
                //std::cout<<"我是父进程,子进程给我消息："<<buffer<<std::endl;
                printf("我是父进程，子进程给我发消息：%s,我的PID是：%d\n",buffer,getpid());
            }
        }

  
        close(pipefd[0]); //做完后关闭所有端口