进程间通信之匿名管道和命名管道

目录

管道是什么

匿名管道

命名管道

命名管道创建方式

管道的特点：

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管道是什么

概念：管道是计算机通信领域设计者，设计出的一种单向通信的方式，linux原生提供管道通信

管道都是单向传输内容的
管道中传输的都是"资源"
管道通信不会将内容刷新到磁盘，是内存级的通信（效率高）

管道是半双工的：

全双工：既可以收又可以发，同时进行

半双工：要么在收要么发

匿名管道

//头文件
#include 
 
//函数
int pipe(int pipefd[2]);
 
//返回值
//成功返回0，失败返回-1，会设置错误码到errno中
 
//参数
//int pipefd[2]   
//输出型参数，我们提供一个数组传入，这个数组会被填充两个文件描述符，pipefd[0]是读，pipefd[1]是写

1、分别以读写方式打开同一个文件

2、fork()创建子进程

3、双方进程各自关闭自己不需要的文件描述符

4、进行通信

5、通信结束

#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
 
int main()
{
    int pipefd[2];  //创建一个数组，接受文件描述符
    if(pipe(pipefd) < 0)    //判断管道是否创建成功
    {
        perror("pipe"); //失败打印pipe，然后退出
        return -1;
    }
 
    pid_t id = fork();  //创建一个进程
    if(id < 0)  //判读进程是否创建成功
    {
        perror("fork"); //失败打印fork，然后退出
        return -1;
    }
 
    if(id == 0) //我们让子进程进行读取
    {
        close(pipefd[1]);   //关闭写进程
        char buff[64];
        while(1)    //进行通信
        {
            ssize_t s = read(pipefd[0], buff, sizeof(buff));
            if(s > 0)
            {
                if(strcmp(buff, "q") == 0)
                {
                    cout << "quit" << endl;
                    break;
                }
                cout << "parent say: " << buff << endl;
            }
            else if(s == 0)
            {
                cout << "eof" << endl;
                break;
            }
            else
            {
                cout << "read error" << endl;
                break;
            }
        }
        close(pipefd[0]);   //关闭读进程
    }
    //父进程进程通信
    close(pipefd[0]);   //关闭读
    if(id > 0)
    {
        char buff[64];
        while(1)
        {
            cin >> buff;
            write(pipefd[1], buff, sizeof(buff));
            if(strcmp(buff, "q") == 0)
            {
                break;
            }
        }
    }
 
    //通信结束
    wait(NULL);
    close(pipefd[1]);   //关闭写
    return 0;
}

 

匿名管道的特点：

管道是用来进行具有血缘关系的进程进行进程间同通信 －－ 常用于父子通信

a、写快，读慢，写满就不能写了

b、写慢，读快，管道没有数据的时候，读必须等待

c、写关，读0，表示读到了文件结尾

d、读关，写继续写，os终止写进程

命名管道

为了解决匿名管道只能父子间通信，产生了命名管道

命名管道创建方式

方式一:

mkfifo指令：

mkfifo 管道名        --创建一个命名管道

方式二：

mkfifo函数

//头文件
#include 
#include 
//函数
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
//返回值    创建成功返回0，失败返回-1
 
//参数
//const char *pathname，创建的路径
//mode_t mode，创建权限

命名管道fifo是p标识管道文件

1、分别写一个客户端，一个服务端

2、服务端创建命名管道

3、服务端发送信息，客服端接受信息

4、通信结束，客服端和服务端退出

 服务端，server.cpp

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
 
int main()
{
    umask(0000);    //将权限掩码设置为0000
    if(mkfifo("./fifo", 0666))  //创建命名管道fifo
    {
        perror("mkfifo");
        return -1;
    }
 
    int fd = open("./fifo", O_WRONLY); //以写方式打开命名管道
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
 
    char buff[64];
    while(1)
    {
        cin >> buff;
        write(fd, buff, sizeof(buff));
        if(strcmp(buff, "q") == 0)
        {
            cout << "quit" << endl;
            break;
        }
    }
    unlink("./fifo");   //删除命名管道
    return 0;
}

 客服端，client.cpp

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
 
int main()
{
    umask(0000);    //将权限掩码设置为0000
    if(mkfifo("./fifo", 0666))  //创建命名管道fifo
    {
        perror("mkfifo");
        return -1;
    }
 
    int fd = open("./fifo", O_WRONLY); //以写方式打开命名管道
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        return -1;
    }
 
    char buff[64];
    while(1)
    {
        cin >> buff;
        write(fd, buff, sizeof(buff));
        if(strcmp(buff, "q") == 0)
        {
            cout << "quit" << endl;
            break;
        }
    }
    unlink("./fifo");   //删除命名管道
    return 0;
}

 

管道的特点：

1、匿名管道是用来进行具有血缘关系的进程进行进程间同通信 －－ 常用于父子通信

2、管道具有通过让进程间协同，提供了访问控制 假如写满，需要等待被读取才能继续写入

3、管道提供的是面向流式的服务 －－ 面向字节流 －－ 协议

4、管道是基于文件的,文件的生命周期是随进程的，管道的生命周期是随子进程的

5、管道是单向通信的（半双工通信的一种特殊情况）

全双工：既可以收又可以发，同时进行

半双工：要么在收要么发