进程间通信(IPC)

Posted 2022-04-24 五个板栗

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了进程间通信(IPC)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、什么是进程间通信？

在linux环境下，进程地址空间是相互独立的，每个进程都有各自不同的用户地址空间。任何一个进程的全局变量在另外一个进程中都是看不到的，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，进程把数据从用户空间拷到内核缓冲区，另一个进程再从内核缓冲区把数据拷走，内核提供的这种机制就称为进程间通信。(InterProcess Communication,简称IPC)。

进程间通信(IPC)_进程间通信

二、进程间通信的方式

在进程间完成数据传递需要借助操作系统提供一些特殊的方法，以前有文件、管道、信号、共享内存、消息队列、套接字、命名管道等等。随着计算机技术的不断发展与成熟，现如今常见的进程间通信方式有：

管道——使用最简单，但需要有血缘关系
信号——开销最小
共享映射区——无血缘关系
本地套接字——最稳定，但是实现较为复杂

三、最基本的IPC机制—管道

mkfifo 管道名  
//创建命名管道可以作用于两个不具有血缘关系的两个进程之间

管道的原理：实际上是内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区(4k)实现。

管道的特征：

本质是一个伪文件，实际上为内核缓冲区。
由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写端。
规定数据从管道的写端流入管道，从读端流出。

管道的局限性：

数据不能进程自己写，自己读。
管道中数据不可反复读取，一旦读走，管道不再存在。
采用半双工通信方式（通信方式有：单工、半双工、全双工），数据只能在单方向上流动。
只能在有公共祖先的进程间使用。

创建管道:pipe函数

函数原型：int pipe(int pipefd[2]);//创建并打开管道，两个端口都打开了。
参数：fd[0];//读端 fd[1];//写端
返回值：成功：0 失败：-1 errno
函数实现

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <pthread.h>
void sys_err(const char *str)

        perror(str);
  exit(1);

int main()

        int ret;
  int fd[2];
  pid_t pid;
  char buf[1024];

  char *str="hello pipe\\n";
        ret=pipe(fd);
  if(ret==-1)
    sys_err("pipe error");
  pid=fork();
  if(pid>0)
  
    close(fd[0]);//关闭读端
    write(fd[1],str,strlen(str));
        close(fd[1]);
  
  else if(pid==0)
  
        close(fd[1]);//子进程关闭写端
    ret=read(fd[0],buf,sizeof(buf));
    write(STDOUT_FILENO,buf,ret);
        close(fd[0]);
  
    return 0;