进程间通信

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进程间通信

有五种进程间通信的方式：

  • 管道
  • FIFO
  • 消息队列
  • 信号量
  • 共享存储器

管道

管道是进程间通信的一种方式，普通的管道只能在父进程与子进程之间通信。

pipe

pipe需要传入两个文件描述符fd，其中pipefd[0]用于读，pipefd[1]用于写。

父进程fork子进程后，内存也被复制了一份，已打开的管道仍然是能相互通信的。

一般fork之后，进程关闭两个fd中的一个，留下另一个用于通信。

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#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);

popen pclose

用于执行一个shell命令，同时返回的文件描述符连接到那个shell命令的stdin或stdout。

若type = "r"，则连接到命令的stdout；type = "w"则连接到stdin。

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#include <stdio.h>
FILE *popen(const char *command, const char *type);
int pclose(FILE *stream);

unix中调用date命令，可以获取当前时间，并格式化字符串：

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string date_string;
char buf[128];
int n;
FILE *pf = popen("date +%c", "r");
while ((n = fread(buf, sizeof(char), 127, pf)) > 0) {
    buf[n] = '\0';
    date_string += string(buf);
}
fclose(pf);
// date_string 最后会有一个换行符'\n'
cout << date_string;
// Fri Jun 25 17:31:24 2021

FIFO（命名管道）

命名管道可用于两个无关的进程间通信。

机制同pipe，pathname指定了FIFO的路径，也是命名管道的名称。

mode与系统调用open一样，可指定读写等。

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#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);

消息队列

消息的链表，由内核维护，有最大容量

信号量

信号量保证一定数量的进程能够访问临界区。二元信号量类似互斥锁，不过是在进程间互斥。

信号量由内核维护。

共享存储器

也叫共享内存。共享内存效率非常高，因为内存访问速度一般很快。进程间共享内存也会产生读写同步问题，因此需要信号量来保护共享内存。