进程间通信IPC:Inter-process communication（这边介绍四种）

文章由LinuxBoy分享于2019-03-24 09:03:51热评（327）

进程间通信IPC:Inter-process communication（这边介绍四种）

一、管道

1、管道(有亲缘关系)及有名管道（无亲缘）、信号、消息队列、共享内存、信号量、套接字。

=====无名管道

2、管道：是堵塞的；管道的读端存在时向管道中写入数据才有意义。具有固定的读端和写端。

3、当一个管道建立pipe(fds)时，它会创建两个文件描述符 fds[0]和 fds[1]。结束后要关闭,close(fds[0]);close(fds[1]);

4、一般是先建一个管道，再通过fork()，则会有两个管道。其中 fds[0]固定用于读管道，而 fd[1]固定用于写管道具有父子亲缘关系。为了实现父子进程之间的读写，只需把无关的读端或写端的文件描述符关闭即可。一边读，一边写。

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5、最后也要等待，等子进程结束后父进程再结束。防止僵尸进程，没人收。

6、注意：1.只有在管道的读端存在时向管道中写入数据才有意义。2.向管道中写入数据时，linux 将不保证写入的原子性，管道缓冲区一有空闲区域，写进程就会试图向管道写入数据。如果读进程不读取管道缓冲区中的数据，那么写操作将会一直阻塞。3.父子进程在运行时，它们的先后次序并不能保证，因此，在这里为了保证父进程已经关闭了读描述符，可在子进程中调用 sleep 函数。

=======标准流管道

1、标准流管道：用来创建一个连接到另一个进程的管道。所以不属于有名或无名管道。

2、popen，"r"只是把结果作为输出，但还没有输出。返回的是管道的文件描述符。"w"貌似不可用-lai。==对应 pclose(fd)；

=======有名管道（相当于把创建的文件当做管道连接，然后像对普通文件一样进行读写。文件也就是管道可以通过路径名来指出，而且在文件系统中是可见的）

1、有名管道：互不相关的两个进程实现彼此通信。（mkfifo）管道可以通过路径名来指出，也可以mknod 管道名 p 来创建

2、普通文件读写不会出现堵塞问题，管道读写中却有堵塞的可能。非堵塞标志：O_NONBLOCK.

3、如果文件已经存在，则也可以成功，但是会出现“交叉读写”现象，所以尽量避免。

4、但是以上测试还是有点问题，最好用完后就删掉，不然第二次编译不了===赖

5、#define FIFO_SERVER "/linux_basic_study/pro_communication/myfifo"

6、//只要创建一次，文件就会存在，以后直接打开也可以。

//可以看到以P开头的管道文件在/linux_basic_study/myfifo

//errno是系统定义的全局变量,函数发生异常时,一般会将errno变量(需include errno.h)赋一个整数值, www.2cto.com

//不同的值表示不同的含义,可以通过查看该值推测出错的原因.

7.//阻塞读时要每读一次就open一次阻塞仅在第一次读有效。否则第一次堵塞后，后面就不堵塞了。//非阻塞时open要放while外面,不然接收不到数据.

8.unlink(FIFO);//删除文件。记住：要保证里面没有文件。对应第四条。

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二、信号通信

1.信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信方式。信号可以直接进行用户空间进程和内核进程之间的交互。相当于我们的中断处理函数

2.信号生命周期3个重要阶段==>通过四个画面：信号产生（内核）、信号在进程中注册（用户进程）、信号在进程中注销（用户进程）、执行信号处理函数。

3.不可靠信号（前）32个，若发现同样的该信号已经注册，则忽略。可靠信号则会再次注册。

4.注意：信号的产生、注册、注销等是指信号的内部实现机制，而不是信号的函数实现。

5.三种=>忽略信号（SIGKILL及SIGSTOP不能被忽略）：对信号不做处理；捕捉信号：当信号发生时，执行相应的处理函数；执行缺省操作：Linux 对每种信号都规定了默认操作。

6.重要的六个信号：SIGINT=>(CTRL+C)f发出； SIGQUIT=>(CTRL+\) SIGKILL SIGALARM SIGSTOP SIGCHLD=>(CTRL+Z)

7.Alarm()一个进程只能有一个闹钟时间。时间到后，发出SIGALRM信号，自动终止程序执行。

8.Pause（）用于将调用进程挂起直至捕捉到信号为止。

9.Raise（）类似于kill函数允许进程而且只能向自身发送信号。

10.Kill（）不仅可以中止进程（实际上发出 SIGKILL 信号），也可以向进程发送其他信号。

11.信号处理的主要方法有两种，一种是使用简单的 signal 函数 eg:signal(SIGINT, my_func);，另一种是使用信号集函数组。

12.父进程为1是孤儿进程，是脱离控制台。Kill不掉。SIGSTOP用产生。。只能重启系统才能关掉孤儿进程。所以最好发送KILL信号，不要发送stop

三、共享内存（创建一个共享内存，可以映射到自己的内存上，通过同步机制。）

利用共享内存存在问题：如果在循环里面，它会循环读取已经读过的内容。

可同时利用后面讲到的消息队列解决这个问题。

1、共享内存是一种最为高效的进程间通信方式。===>非阻塞。。。删除一次就可以了，删除两次会出错。

2、是将需要访问的内存映射到自己私有的地址空间。所以相当于访问自己的内存。

3、步骤：1，创建共享内存：最好ipc_creat（没有e）...不然如果这个key 的内存没有创建的话会找不到文件会报错。返回的是共享内存区标识符

shmid = shmget((key_t)100,BUFSZ,0666|IPC_CREAT);

2、映射到共享内存。返回的是共享内存映射到指定位置的指针

shmadd = shmat(shmid ,0 ,0);

3、读取或者写入

if(!strncmp(shm_ptr,"end",3)；

if(!strcmp(shm_ptr, "end"))//不行，不要用，第一次可以，后面就不行

4、撤销映射内存shmdt(shmadd)

5、删除共享内存：记住：读或者写一方删除就可以了，不然会报错。

6、在输入时，用fgets(temp, 1024, stdin); 键盘输入，标准stdin;

用scanf("%s",temp);//中间不能有空格，因为是以空格或者回车为结束。所以不采用。

四、消息队列

1、消息队列具有一定的FIFO 的特性，但是它可以实现消息的随机查询，比FIFO 具有更大的优势。

2、也是一个放送，一个接收。两种方法：一个用结构体，一个不要(其实项目中要的)。

3、步骤：

1、创建或打开消息队列：返回的是消息队列ID

msg_id = msgget((key_t)1234, 0666 | IPC_CREAT);

2、读取消息：

msgrcv(msg_id,buf, BUFSIZ, 0, 0)

2、发送添加消息：

msgsnd(message_id,buf,BUFSZ,0)

3、控制消息队列：相当于撤销，删除。

msgctl(message_id, IPC_RMID, 0)

4、利用结构体，发送数据，但发送过去的只是字符串，而 message_type只是作为接收第几个信息的标志。所以一般用另一种。

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