摘要:通信机制示例代码解释父进程调用开辟管道,得到两个文件描述符指向管道的两端。父进程关闭管道写端,子进程关闭管道读端。管道的读写端通过打开的文件描述符来传递,因此要通信的两个进程必须从它们的公共祖先那里继承管道文件描述符。
前言
每个进程各自有不同的用户地址空间,任何一个进程的全局变量在另一个进程中都看不到,所以进程之间要交换数据必须通过内核,在内核中开辟一块缓冲区,进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程2再从内核缓冲区把数据读走,内核提供的这种机制称为进程间通信(IPC,InterProcess Communication)。如下图所示。
如果用过Linux命令,那么我们对这个名词不会陌生,我们经常通过“|”来使用管道,比如ls -l|grep string.
管道是一个进程连接数据流到另一个进程的通道,通常一个进程的输出通过管道连接到另一个进程的输入。
#include用法FILE* popen (const char *command, const char *open_mode); int pclose(FILE *stream_to_close);
popen会启动另一个新进程,然后传递数据给它或从它接收数据。
command是要运行的程序名和相应的参数, open_mode只能是"r"或"w"
popen返回一个FILE类型指针, 然后就可以使用I/O文件函数对其操作。
当open_mode为“r”时, 表示主程序可以从被调用程序读取数据
当open_mode为“w”时, 表示主程序可以写数据到被调用程序
pclose用于关闭由popen创建出的关联文件流。pclose只在popen启动的进程结束后才返回,如果调用pclose时被调用进程仍在运行,pclose会等其结束。它返回关闭的文件流所在进程的退出码。
// // Created by : Harris Zhu // Filename : test.c // Author : Harris Zhu // Created On : 2017-08-20 01:18 // Last Modified : // Update Count : 2017-08-20 01:18 // Tags : // Description : // Conclusion : // //======================================================================= #include#include #include #include #define ERR_EXIT(m) do { perror(m); exit(EXIT_FAILURE); } while(0) int main(int argc, char** argv) { FILE *rdFP = NULL; FILE *writeFP = NULL; char buf[BUFSIZ + 1]; int num_of_chars = 0; memset(buf, " ", sizeof(buf)); //打开ls作为读接口 rdFP = popen("ls -l", "r"); if(!rdFP) { ERR_EXIT("failed to open read pipe"); } //打开grep作为写接口 wrFP = popen("grep -rw-rw-r--", "w"); if(!wrFP) { ERR_EXIT("failed to open write pipe"); } if(rdFP && wrFP) { //从ls读取BUFSIZ字符 num_of_chars = fread(buf, sizeof(char), BUFSIZ, rdFP); while(num_of_chars > 0) { buf[num_of_chars] = " "; //把数据写入grep fwrite(buf, sizeof(char), num_of_chars, wrFP); //循环读取数据直到读完所有数据 num_of_chars = fread(buf, sizeof(char), BUFSIZ, rdFP); } //关闭文件流 pclose(rdFP); pclose(wrFP); } exit(EXIT_SUCCESS); }
-rw-rw-r--. 1 harriszh harriszh 126 Aug 20 01:28 makefile -rw-rw-r--. 1 harriszh harriszh 1560 Aug 20 01:32 test.c
因为grep原因,在例子中需要使用4个 来escape -, 否则grep 被把它当成选项
另一种写法是
wrFP = popen("grep "-rw-rw-r--"", "w");优缺点
当popen运行一个程序时,它先启动shell, 然后当command字符串作为参数传递给它。
优点是参数扩展是由shell完成,所以可以使用各种通配符
缺点是每次打开一个程序,还要启动一个shell, 也就是说一次popen调用,启动了两个进程,从效率和资源看,popen都不太理想。
popen是高级函数,pipe则是底层调用,它不需要启动shell来解释命令,而且它能提供更多对数据的控制
语法#include用法int pipe(int filedes[2]);
调用pipe函数时在内核中开辟一块缓冲区(称为管道)用于通信,它有一个读端一个写端,然后通过filedes参数传出给用户程序两个文件描述符,filedes[0]指向管道的读端,filedes[1]指向管道的写端(很好记,就像0是标准输入1是标准输出一样)。所以管道在用户程序看起来就像一个打开的文件,通过read(filedes[0]);或者write(filedes[1]);向这个文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。pipe函数调用成功返回0,调用失败返回-1。
通信机制 示例// // Created by : Harris Zhu // Filename : test.c // Author : Harris Zhu // Created On : 2017-08-19 13:28 // Last Modified : // Update Count : 2017-08-19 13:28 // Tags : // Description : // Conclusion : // //======================================================================= #include#include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define ERR_EXIT(m) do { perror(m); exit(EXIT_FAILURE); } while(0) int main(int argc, char** argv) { int pipefd[2]; if (pipe(pipefd) == -1) { ERR_EXIT("open pipe error"); } pid_t pid; pid = fork(); #ifdef SWITCH char r_buf[100]={0}; char w_buf[100]="hello "; switch(pid) { case -1: ERR_EXIT("fork error"); break; case 0: close(pipefd[0]); printf("son: sending %s, size = %d ", w_buf, sizeof(w_buf)); write(pipefd[1], w_buf, sizeof(w_buf)); close(pipefd[1]); exit(EXIT_SUCCESS); break; default: close(pipefd[1]); read(pipefd[0], r_buf, 100); printf("paraent: receive %s, size=%d ", r_buf, sizeof(r_buf)); close(pipefd[0]); // exit(EXIT_SUCCESS); break; } #else if(pid < 0) { ERR_EXIT("fork error"); } else { if(pid == 0) { close(pipefd[0]); char *w_buf="hello"; printf("son: sending %s, size = %d ", w_buf, strlen(w_buf)); write(pipefd[1], "hello", 5); close(pipefd[1]); exit(EXIT_SUCCESS); } else { char r_buf[100]={0}; close(pipefd[1]); read(pipefd[0], r_buf, 5); printf("paraent: receive %s, size=%d ", r_buf, strlen(r_buf)); close(pipefd[0]); exit(EXIT_SUCCESS); } } #endif return 0; }
父进程调用pipe开辟管道,得到两个文件描述符指向管道的两端。
父进程调用fork创建子进程,那么子进程也有两个文件描述符指向同一管道。
父进程关闭管道写端,子进程关闭管道读端。子进程可以往管道里写,父进程可以从管道里读,管道是用环形队列实现的,数据从写端流入从读端流出,这样就实现了进程间通信。
注意点两个进程通过一个管道只能实现单向通信,比如最上面的例子,父进程读子进程写,如果有时候也需要子进程读父进程写,就必须另开一个管道。
管道的读写端通过打开的文件描述符来传递,因此要通信的两个进程必须从它们的公共祖先那里继承管道文件描述符。上面的例子是父进程把文件描述符传给子进程之后父子进程之间通信,也可以父进程fork两次,把文件描述符传给两个子进程,然后两个子进程之间通信,总之需要通过fork传递文件描述符使两个进程都能访问同一管道,它们才能通信。
通信进程需要是父子进程关系,这使得它的应用受到了很大限制,这时我们可以用命名管道来解决
pipe的使用和原理非常简单,所以本文不过多解释展开,如有问题讲写邮件本人
参考:
linux系统编程之管道
文章版权归作者所有,未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为,您可以联系管理员删除。
转载请注明本文地址:https://www.ucloud.cn/yun/10263.html
摘要: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。进程间通信的本质进程间通信的本质就是,让不同的进程看到同一份资源。匿名管道匿名管道的原理匿名管道用于进程间通信,且仅限于本地父子进程之间的通信。 ...
摘要:微博微信公众号系统技术前言管道是环境中历史最悠久的进程间通信方式。用一个图来说明这个程序的状态就是这样的一个进程自己给自己发送消息这当然不叫进程间通信,所以实际情况中我们不会在单个进程中使用管道。子进程关闭管道的写端,只读管道。 本文由云+社区发表作者:邹立巍 版权声明: 本文章内容在非商业使用前提下可无需授权任意转载、发布。 转载、发布请务必注明作者和其微博、微信公众号地址,以...
摘要:并没有使用命名管道。的创建创建匿名管道就是调用函数,程序自动设置管道为非阻塞式。函数同样的获取管道文件描述符根据来决定。模块负责为进程创建与。当线程启动的时候,会将加入的监控当中。 前言 管道是进程间通信 IPC 的最基础的方式,管道有两种类型:命名管道和匿名管道,匿名管道专门用于具有血缘关系的进程之间,完成数据传递,命名管道可以用于任何两个进程之间。swoole 中的管道都是匿名管道...
摘要:前言进程间通信是指在不同进程之间传播或交换信息。其中可以用于不同主机上的进程间通信。命名管道有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。共享内存是最快的方式,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。 前言 进程间通信(IPC, InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。主要的方式有管道(包括无名管道,高级管道和...
摘要:导读就像我之前提到的,脚本是可以直接使用文件所使用或者和其他进程通信的。使用方法机器名端口消息机器名可选,如果没有则发到本机,消息可以包含空格总结本文介绍了使用文件或者来实现两个脚本之间通信的方法。 导读 就像我之前提到的,zsh 脚本是可以直接使用 socket 文件(UNIX domain socket 所使用)或者 TCP 和其他进程通信的。如果进程都在本地,用 socket 文...
阅读 910·2021-10-11 10:58
阅读 1362·2021-09-23 11:31
阅读 746·2021-09-23 11:22
阅读 1064·2021-09-22 15:41
阅读 2620·2021-09-08 09:36
阅读 3356·2021-09-03 10:28
阅读 2698·2019-08-30 15:55
阅读 3300·2019-08-30 15:55