管道通信

文章目录 1进程间通信:管道 1进程间通信:管道 进程间通信 IPC: inter‐process communicating 两个进程之间互相交换数据，称为进程间通 信。 进程A 进程B 进程间通信 四种方式： ① 管道pipe ② 消息队列message queue ③ 共享内存shared memory ④ 网络套接字socket 管道 管道：pipe，是Linux操作系统提供的一个消息传递机制。 ① 系统中创建一个文件，其文件类型为管道 mkfifo ~/project/message ② 进程A: 打开open该文件，向文件写入write数据 ③ 进程B: 打开open该文件，从文件读取read数据 于是，数据 从进程A传递到进程B。。。显然，管道文件 并不是普通的文件。 管理文件不是普通的文件。。。 ls ‐l message prw‐rw‐r‐‐1 mytest mytest 0 8月 19 02:48 message (首字母为p，表示其类型为pipe) 演示 write.cpp : 向pipe中写入数据 read.cpp: 从pipe中读取数据 (1) open是阻塞的 一个发送方，一个接收方，都齐备时才返回 (2) read是阻塞的 (3) 管道是单向的 这意味着两个进程之间可能要建立两个管道 (4) 和普通文件 区别？？ 小结： 1，管道意义 2

1.无名管道 　　pipe　　没有实际的文件，只是在内核区域分配一段内存空间来模拟管道，pipe创建无名管道会得到两个文件描述符，一个用来读，一个用来写。 　　int pipe(int pipefd[2]);//创建管道文件 　　int fds[2]; 　　int ret=pipe(fds);//fds[0]---读文件描述符　　fds[1]---写文件描述符，读取管道文件的时候如果管道中没有数据，则read会阻塞，无名管道只适用于父子进程。 #include <stdio.h> #include <unistd.h> int main() { //创建管道文件 int fds[2]; int ret = pipe(fds); //创建进程 pid_t pid=fork(); if(pid==0){ //关闭读文件描述符 close(fds[0]); //子进程写数据 write(fds[1],"hello world",12); close(fds[1]); } if(pid>0){ //关闭写文件描述符 close(fds[1]); //父进程读取数据 char buf[128]; read(fds[0],buffer,sizeof(buffer)); printf("%s\n",buffer); close(fds[0]); } return 0; } 2.有名管道 　

进程间通信 Linux环境下，进程地址空间相互独立，每个进程各自有不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到，所以进程和进程之间不能相互访问，要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一块缓冲区，进程1把数据从用户空间考到内核缓存区，进程2再内核缓存区把数据读走，内核提供这种机制称为进程间通信。通信方式有：管道、共享内存、消息对列、信号量等 管道 什么是管道呢？ 我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”， 管道的本质是内核中的一块缓冲区。 管道的特性 ① 半双工通信 ：半双工通信（Half-duplex Communication）可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地进行。在这种工作方式下，发送端可以转变为接收端；相应地，接收端也可以转变为发送端。但是在同一个时刻，信息只能在一个方向上传输。因此，也可以将半双工通信理解为一种切换方向的单工通信。 ②： 管道的生命周期随进程 ，进程关闭，对应的管道端口关闭，两个进程都关闭，则管道关闭。 ③： 管道自带同步与互斥 ：管道为空时读取，read 阻塞；管道满时写入，write 阻塞。 ④： 管道提供字节流传输服务 管道的分类 ①：匿名管道 ②：命名管道 匿名管道 什么是匿名管道？ 匿名管道之所以可以通信的本质在于，父进程frok子进程，父子进程各自拥有一个文件描述符表

我们知道管道包括三种： 1):普通管道PIPE，通常有很多限制，一是半双工，只能单向传输，二是只能在父子进程间使用 2):流管道：这种能双向传输，但是也是只能父子进程间使用。 3):命名管道，去除了以上的第二种限制，可以在许多不相关的进程间进行通讯。也是半双工的通信方式。 但是通常我们把管道分为匿名管道和命名管道。但对于匿名管道的话，只能在本机上进程之间通信，而且只能实现本地的父子进程之间的通信，局限性太大了。而这里介绍的命名管道，就和匿名管道有些不同了，在功能上也就显得强大许多，至少其可以实现跨网络之间的进程的通信，同时其客户端既可以接收数据也可以发送数据，服务器端也是可以接收数据，又可以发送数据。 匿名管道的概述 　　 对于匿名管道而言，命名管道使用了windows安全机制，因而命名管道的服务器端可以控制哪些客户有权与其建立连接。哪些客户端是不能够与这个命名管道建立连接的。命名管道的通信是以连接的方式进行的，服务器创建一个命名管道对象，然后在此对象上等待连接请求，一旦客户连接过来，则两者都可以通过命名管道读或者写数据。 　　命名管道提供了两种通信模式：字节模式和消息模式。在字节模式下，数据以一个连续的字节流的形式在客户机和服务器之间流动。而在消息模式下，客户机和服务器则通过一系列不连续的数据单位，进行数据的收发，每次在管道上发出一个消息后，它必须作为一个完整的消息读入。

引子 好，到这里呢，就需要介绍实现进程间通信的第四种方式了， 也就是通过命名管道来实现，前面介绍的那三种方式呢，都是有缺陷或者说局限性太强， 而这里介绍的命名管道相对来说，在这方面就做得好很多了， 比如，剪贴板的话只能实现本机上进程之间的通信， 而邮槽的话虽然是可以实现跨网络之间的进程的通信， 但麻烦的是邮槽的服务端只能接收数据，邮槽的客户端只能发送数据，太悲剧了， 而对于匿名管道的话，其也只能实现本机上进程之间的通信， 你要是能够实现本机进程间的通信也就算了， 关键是它还只用来实现本地的父子进程之间的通信，也太局限了吧？ 而这里介绍的这个命名管道的话，就和他们有些不同了，在功能上也就显得强大很多了， 至少其可以实现跨网络之间的进程的通信，同时其客户端既可以接收数据也可以发送数据， 服务端也是既可以接收数据，又可以发送数据的。 命名管道概述 命名管道是通过网络来完成进程之间的通信的，命名管道依赖于底层网络接口， 其中包括有 DNS 服务，TCP/IP 协议等等机制，但是其屏蔽了底层的网络协议细节， 对于匿名管道而言，其只能实现在父进程和子进程之间进行通信，而对于命名管道而言， 其不仅可以在本地机器上实现两个进程之间的通信，还可以跨越网络实现两个进程之间的通信。 命名管道使用了 Windows 安全机制，因而命名管道的服务端可以控制哪些客户有权与其建立连接，

一 Windows线程进程 1）定义 按照MS的定义, Windows中的进程简单地说就是一个内存中的可执行程序, 提供程序运行的各种资源. 进程拥有虚拟的地址空间, 可执行代码, 数据, 对象句柄集, 环境变量, 基础优先级, 以及最大最小工作集. Windows中的线程是系统处理机调度的基本单位. 线程可以执行进程中的任意代码, 包括正在被其他线程执行的代码. 进程中的所有线程共享进程的虚拟地址空间和系统资源. 每个线程拥有自己的例外处理过程, 一个调度优先级以及线程上下文数据结构. 线程上下文数据结构包含寄存器值, 核心堆栈, 用户堆栈和线程环境块. 2） 如下图： 3）线程与进程的关系 线程是进程中的实体，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程不拥有系统资源，只有运行必须的一些数据结构；它与父进程的其它线程共享该进程所拥有的全部资源。 在多中央处理器的系统里，不同线程可以同时在不同的中央处理器上运行，甚至当它们属于同一个进程时也是如此。 4) 进程和线程的区别 　　(1)、进程是资源管理的基本单位，它拥有自己的地址空间和各种资源，例如内存空间、外部设备;线程只是处理机调度的基本单位，它只和其他线程一起共享资源，但自己没有任何资源。 　　(2)、以进程为单位进行处理机切换和调度时，由于涉及到资源转移以及现场保护等问题，将导致处理机切换时间变长，资源利用率降低

进程的概念 进程是操作系统的概念，每当我们执行一个程序时，对于操作系统来讲就创建了一个进程,在这个过程中，伴随着资源的分配和释放。可以认为进程是一个程序的一次执行过程。 进程通信的概念 进程用户空间是相互独立的，一般而言是不能相互访问的。但很多情况下进程间需要互相通信，来完成系统的某项功能。进程通过与内核及其它进程之间的互相通信来协调它们的行为。 进程通信的应用场景 数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程，发送的数据量在一个字节到几兆字节之间。 共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。 通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。 资源共享：多个进程之间共享同样的资源。为了作到这一点，需要内核提供锁和同步机制。 进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。 进程通信的方式 1.管道 管道分为有名管道和无名管道 无名管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用.进程的亲缘关系一般指的是父子关系。无明管道一般用于两个不同进程之间的通信。当一个进程创建了一个管道,并调用fork创建自己的一个子进程后,父进程关闭读管道端

linux进程间通信概述 pid_t fork( void); 头文件：#include<unistd.h>#include<sys/types.h> （pid_t 是一个宏定义，其实质是int 被定义在#include<sys/types.h>中） 返回值： 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程ID；否则，出错返回-1 pid_t 是一个类似int的宏定义 waitpid会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h> pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options); 如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则参数 status 可以设成 NULL。参数 pid 为欲等待的子进程识别码, 参数options 为0为阻塞方式 WNOHANG 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID。 WUNTRACED 若子进程进入暂停状态，则马上返回，但子进程的结束状态不予以理会。WIFSTOPPED(status

一、引言 　　对于没有接触过Unix/Linux操作系统的人来说，fork是最难理解的概念之一：它执行一次却返回两个值。fork函数是Unix系统最杰出的成就之一，它是七十年代UNIX早期的开发者经过长期在理论和实践上的艰苦探索后取得的成果，一方面，它使操作系统在进程管理上付出了最小的代价，另一方面，又为程序员提供了一个简洁明了的多进程方法。与DOS和早期的Windows不同，Unix/Linux系统是真正实现多任务操作的系统，可以说，不使用多进程编程，就不能算是真正的Linux环境下编程。 　　多线程程序设计的概念早在六十年代就被提出，但直到八十年代中期，Unix系统中才引入多线程机制，如今，由于自身的许多优点，多线程编程已经得到了广泛的应用。 下面，我们将介绍在Linux下编写多进程和多线程程序的一些初步知识。 二、多进程编程 什么是一个进程？进程这个概念是针对系统而不是针对用户的，对用户来说，他面对的概念是程序。当用户敲入命令执行一个程序的时候，对系统而言，它将启动一个进程。但和程序不同的是，在这个进程中，系统可能需要再启动一个或多个进程来完成独立的多个任务。多进程编程的主要内容包括进程控制和进程间通信，在了解这些之前，我们先要简单知道进程的结构。 　　 2.1 Linux下进程的结构 　　Linux下一个进程在内存里有三部分的数据，就是"代码段"、"堆栈段"和"数据段"

1 、线程的协调运行 线程的协调运行有一个经典案例，即生产者和消费者问题。 假设有一个货架，生产者往货架上放货物，消费者从货架上取货物。 为了方便讲解，制定一个规则，生产者每放上一个货物，消费者就得取走一个货物。不允许连续放两次，也不允许连续取两次。 为了实现这个功能，可以使用 wait() 、 notify() 和 notifyAll() 三个方法。注意，这三个方法不属于 Thread 类，而是属于 Object 类，且必须由同步监视器对象调用。详细用法如下： <![if !supportLists]> Ø <![endif]> 对于使用 synchronized 修饰的同步方法，因为默认实例 (this) 就是同步监视器对象，所以可以在同步方法中直接调用这三个方法。 <![if !supportLists]> Ø <![endif]> 对于使用 synchronized 修饰的同步代码块，同步监视器对象是 synchronized 后括号里的对象，必须使用该对象调用这三个方法 这三个方法的作用如下： <![if !supportLists]> Ø <![endif]> wait() ：使当前线程等待，直到其他线程调用该同步监视器的 notify() 或 notifyAll() 来唤醒该线程。调用 wait() 的当前线程会释放对该同步监视器的锁定。 <![if