linux环境进程间通信(全).docx

LINUX 环境进程间通信（全）一．Linux环境进程间通信（一）：管道及有名管道1、管道概述及相关API应用1.1 管道相关的关键概念管道是Linux支持的最初Unix IPC形式之一，具有以下特点：管道是半双工的，数据只能向一个方向流动；需要双方通信时，需要建立起两个管道；只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）；单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出。写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。1.2管道的创建：#include unistd.hint pipe(int fd[2])该函数创建的管道的两端处于一个进程中间，在实际应用中没有太大意义，因此，一个进程在由pipe()创建管道后，一般再fork一个子进程，然后通过管道实现父子进程间的通信（因此也不难推出，只要两个进程中存在亲缘关系，这里的亲缘关系指的是具有共同的祖先，都可以采用管道方式来进行通信）。1.3管道的读写规则：管道两端可分别用描述字fd[0]以及fd[1]来描述，需要注意的是，管道的两端是固定了任务的。即一端只能用于读，由描述字fd[0]表示，称其为管道读端；另一端则只能用于写，由描述字fd[1]来表示，称其为管道写端。如果试图从管道写端读取数据，或者向管道读端写入数据都将导致错误发生。一般文件的I/O函数都可以用于管道，如close、read、write等等。从管道中读取数据：如果管道的写端不存在，则认为已经读到了数据的末尾，读函数返回的读出字节数为0；当管道的写端存在时，如果请求的字节数目大于PIPE_BUF，则返回管道中现有的数据字节数，如果请求的字节数目不大于PIPE_BUF，则返回管道中现有数据字节数（此时，管道中数据量小于请求的数据量）；或者返回请求的字节数（此时，管道中数据量不小于请求的数据量）。注：（PIPE_BUF在include/linux/limits.h中定义，不同的内核版本可能会有所不同。Posix.1要求PIPE_BUF至少为512字节，red hat 7.2中为4096）。关于管道的读规则验证：/************** * readtest.c * **************/#include unistd.h#include sys/types.h#include errno.hmain(){int pipe_fd[2];pid_t pid;char r_buf[100];char w_buf[4];char* p_wbuf;int r_num;int cmd;memset(r_buf,0,sizeof(r_buf));memset(w_buf,0,sizeof(r_buf));p_wbuf=w_buf;if(pipe(pipe_fd)0){printf(pipe create error\n);return -1;}if((pid=fork())==0){printf(\n);close(pipe_fd[1]);sleep(3);//确保父进程关闭写端 r_num=read(pipe_fd[0],r_buf,100);printf(read num is %d the data read from the pipe is %d\n,r_num,atoi(r_buf));close(pipe_fd[0]);exit();}else if(pid0){close(pipe_fd[0]);//readstrcpy(w_buf,111);if(write(pipe_fd[1],w_buf,4)!=-1)printf(parent write over\n);close(pipe_fd[1]);//writeprintf(parent close fd[1] over\n);sleep(10);}} /************************************************** * 程序输出结果： * parent write over * parent close fd[1] over * read num is 4 the data read from the pipe is 111 * 附加结论： * 管道写端关闭后，写入的数据将一直存在，直到读出为止. ****************************************************/ 向管道中写入数据：向管道中写入数据时，linux将不保证写入的原子性，管道缓冲区一