进程间通信

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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相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

进程通信

一、进程间通信介绍

进程间通信的目的

数据传输:一个进程需要将它的数据发送给另一个进程
资源共享:多个进程之间共享同样的资源。

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)。

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。

要让两个进程通信,不需要让两个进程看到同一份资源。

二、管道

什么是管道

管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。
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”。

匿名管道



实例代码:

用fork共享管道原理

文件描述符角度理解管道

管道读写规则

读端慢了:如果写端,不关闭文件描述符(不写),读端可能要长时间阻塞。没有数据读产生的阻塞。

写端慢了:当我们实际在进行写入时,如果写入条件不满足,我们读端就要进行阻塞。缓冲区写满产生的阻塞。

写端提前关闭:如果写端关闭文件描述符,读端在读完管道数据之后会读到文件结尾。read最终会返回0

读端提前关闭:如果读端关闭,写端后续可能直接被进程杀掉。则系统会产生信号SIGPIPE,导致write进程退出

管道特点

只能用于具有共同祖先的进程(具有亲缘关系的进程)之间进行通信;通常,一个管道由一个进程创
建,然后该进程调用fork,此后父、子进程之间就可应用该管道。

管道提供流式服务。

一般而言,进程退出,管道释放,所以管道的生命周期随进程。

一般而言,内核会对管道操作进行同步与互斥。

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。

命名管道

管道应用的一个限制就是只能在具有共同祖先(具有亲缘关系)的进程间通信。

如果我们想在不相关的进程之间交换数据,可以使用FIFO文件来做这项工作,它经常被称为命名管道。

命名管道是一种特殊类型的文件。

例子

用命名管道实现server&client通信

cilent端:

server端:



可见,client端发送什么,server端就能接收到什么,这就完成了命名管道的通信。

三、system V共享内存

共享内存是进程通信中速度最快的。

共享内存函数

IPC资源的生命周期随内核

创建一个共享内存shmget函数

用ipcs -m查看已创建的共享内存

ipcrm -m 共享内存shmid可删除共享内存

实例代码

client端:

server端:

结果演示:

注意:共享内存底层不提供任何的同步与互斥机制。

四、消息队列

消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法

每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值

特性方面:
IPC资源必须删除,否则不会自动清除,除非重启,所以system V IPC资源的生命周期随内核

以上是关于进程间通信的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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10.3 进程间通信--管道

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