进程通信一

进程通信一

• 一、进程通信的目的
• 二、匿名管道
• • 什么是管道呢？
  • 站在文件描述表的角度
  • 站在内核的角度
  • 代码实现进程通信
  • 管道特征

一、进程通信的目的

我们都知道，进程是具有独立性的，但是进程与进程之间需要进行通信，因此进程之间的通信是需要消耗资源的

①数据交流：可以将一个进程的数据交给另一个进程
②资源共享：多个进程可以共享同一块内存资源
③通知时间：可以告诉一个进程它的子进程已经退出了
④进程控制：比如调试功能，对另一个进程进行监控

结论：
①进程之间的通信是共享一块内存空间的
②这个内存空间是操作系统提供的
③为什么不直接将一个进程的地址和数据直接动态的给另一个进程呢？愿意就是进程之间具有独立性，需要第三方提供内存
④对于操作系统来说，进程就是用户，操作系统拒绝任何用户去访问操作系统，但进程之间的通信又需要内存空间，所以操作系统对底层进行了封装，提供了一系列的系统调用接口。

二、匿名管道

什么是管道呢？

管道就是把一个进程连接到另一个进程的数据流就是管道，管道本质也是一个文件，但我们访问不到它。

站在文件描述表的角度

如何进行访问呢？
每一个进程在创建后都会有一个task_struct，这个task_struct里面有一个叫做file_struct文件结构体，这个结构体里边有一个叫做文件描述表，本质就是一个数组，0 1 2下表分别对应的是stdin,stdout,stderr,对应的外设就是键盘，显示器，显示器。

见图理解进程间的通信：

站在内核的角度

代码实现进程通信

子进程传给父进程数据 代码：

#include<iostream>#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<sys/wait.h>#include<string>#include<cstring>usingnamespacestd;#defineNUM1024#defineN2voidWriter(intfd){string s="hello, i am a child!!!";pid_t id=getpid();charbuffer[NUM]={0};intcount=0;while(true){snprintf(buffer,sizeof(buffer),"%s-%d-%d",s.c_str(),id,count++);write(fd,buffer,strlen(buffer));sleep(1);}}voidReader(intfd){charbuffer[NUM];while(true){buffer[0]=0;size_t n=read(fd,buffer,sizeof(buffer));if(n>0){buffer[n]=0;cout<<"father pid:"<<getpid()<<": "<<"# "<<buffer<<endl;}}}intmain(){//实现进程之间的通信intarr[N]={0};intp=pipe(arr);pid_t id=fork();if(id<0){perror("fork fial!");}if(id==0){close(arr[0]);Writer(arr[1]);// 写exit(0);}close(arr[1]);Reader(arr[0]);//读pid_t fd=waitpid(id,nullptr,0);return0;}

makefile:

testfile:testfile.cc g++-o $@ $^.PHONY:clean clean:rm-f testfile

运行结果：

运行视频

管道特征

①具有血缘关系的进程才能进行进程间的通信
②管道只能是单项的
③父子进程是会进程协同的，同步与互斥的 —保护管道文件的数据安全
④管道是面向字节流的
⑤管道是基于文件的，而文件的生命周期是随进程的