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进程间通信#xff08;IPC#xff0c;Interprocess Communication#xff09;是指在不同进程之间传输数据和交换信息的一种机制。它允许多个进程在同一操作系统中同时运行#xff0c;并实现彼此之间的协作。
进程间通信方式#xff1a; 管道#xff08;Pi…进程间的通信
进程间通信IPCInterprocess Communication是指在不同进程之间传输数据和交换信息的一种机制。它允许多个进程在同一操作系统中同时运行并实现彼此之间的协作。
进程间通信方式 管道Pipe管道是最基本的进程间通信方式它是一种半双工的通信方式通过管道可以实现两个不同进程之间的通信使用时只能一方写入另一方读出。 消息队列Message Queue消息队列可以在没有任何关系的进程之间传递数据它提供了一个消息的队列发送方将消息放入队列接收方从队列中获取消息。这种通信方式允许发送方和接收方独立于对方不需要同步操作。 共享内存Shared Memory共享内存是最快的进程间通信方式它将一个特定的内存区域映射到多个进程的地址空间中使得这些进程可以直接访问这块共享内存。共享内存通信方式适合于大量数据的高速交换。 信号量Semaphore信号量是一种计数器用于进程间的同步和互斥操作。它可以用来保护临界区资源控制并发访问和协调进程间的操作顺序。 套接字Socket套接字是一种网络编程中常用的通信方式它可以在不同主机之间进行进程间通信。套接字通信方式适用于分布式系统或者网络环境下的进程间通信。 管理器对象Manager Object这种通信方式利用一个专门的进程作为服务器其他进程通过请求服务器来实现通信。管理器对象可以提供共享数据、远程过程调用等功能。 文件和数据库进程可以通过读取和写入文件、数据库的方式进行通信。这种通信方式适用于持久化数据的交换和共享。
匿名管道
匿名管道顾名思义也就是没有名字的管道这种管道用于具有血缘关系的进程父子进程等之间进行通信。它是一种单向通信方式半双工即数据只能从一个进程流向另一个进程
下面来了解匿名管道是如何创建的 代码验证
#includestdio.h
#includestdlib.h
#includeunistd.h
#includesys/types.h
#includesys/wait.hvoid writer(int wfd)
{const char* strhello father,i am child;char buffer[128];int cnt0;pid_t pidgetpid();while(1){snprintf(buffer,sizeof(buffer),message: %s, pid: %d,count:%d\n,str,pid,cnt);write(wfd,buffer,sizeof(buffer)-1);cnt;sleep(1);}
}
void reader(int rfd)
{char buffer[1024];while(1){ssize_t nread(rfd,buffer,sizeof(buffer)-1);printf(father get a message: %s,buffer);}
}
int main()
{int pipefd[2];int npipe(pipefd);if(n0) return 1;printf(pipefd[0]:%d,pipefd[1]:%d\n,pipefd[0],pipefd[1]);pid_t idfork();if(id0){close(pipefd[0]);writer(pipefd[1]);exit(0);}close(pipefd[1]);reader(pipefd[0]);wait(NULL);return 0;
} 对匿名管道的具体分析 匿名管道的特点
1.匿名管道只能用于具有情缘关系父子进程的进程间通信2.自带同步机制3.管道只能单向通信属于半双工通信类型4.只要连接的进程有一方退出那么管道自动释放文件的生命周期是伴随着进程的
PIPE_BUF
PIPE_BUF是一个宏定义在Linux系统中它表示管道pipe的缓冲区大小(一般为4096字节。具体来说PIPE_BUF定义了一个原子写入管道的最大字节数。
根据POSIX标准规定当要写入的数据长度小于等于PIPE_BUF时操作系统会保证写入的原子性。也就是说对于不超过PIPE_BUF字节的写操作写入的数据会作为一个连续序列写入管道而不会被其他进程的写操作所中断。
然而当要写入的数据长度超过PIPE_BUF时操作系统并不保证写入的原子性。这意味着写入的数据可能会被其他进程的写操作所中断从而导致数据交叉写入到管道中。
需要注意的是PIPE_BUF的值可以在不同的系统上有所不同。在大多数系统中PIPE_BUF的值通常为4096字节4KB但也可以更大或更小。你可以通过在代码中包含头文件limits.h并查看其中的定义来获取当前系统上的PIPE_BUF值。
所以在使用管道进行进程间通信的时候如果希望保证数据的完整性应确保每次写入的数据不超过PIPE_BUF字节。如果要写入的数据量超过了PIPE_BUF可以考虑分多次写入或使用其他方式来保证数据的完整性。
