linux下进程间通信方式之（1）-管道及fork()函数

linux下进程间通信方式：

1. 管道（pipe）,流管道(s_pipe)和有名管道（FIFO）
2. 信号（signal）
3. 消息队列
4. 共享内存
5. 信号量
6. 套接字（socket)

一、管道

管道，通常指无名管道，是 UNIX 系统IPC最古老的形式。

1、特点：

它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。
它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。

2、原型：

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

当一个管道建立时，它会创建两个文件描述符：fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开。如下图：

要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。

3、例子

单个进程中的管道几乎没有任何用处。所以，通常调用 pipe 的进程接着调用 fork，这样就创建了父进程与子进程之间的 IPC 通道。如下图所示：

若要数据流从父进程流向子进程，则关闭父进程的读端（fd[0]）与子进程的写端（fd[1]）；反之，则可以使数据流从子进程流向父进程。

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){    int fd[2];  // 两个文件描述符    pid_t pid;    char buff[20];    if(pipe(fd) < 0)  // 创建管道        printf("Create Pipe Error!\n");    if((pid = fork()) < 0)  // 创建子进程        printf("Fork Error!\n");    else if(pid > 0)  // 父进程    {        close(fd[0]); // 关闭读端        write(fd[1], "hello world\n", 12);    }    else    {        close(fd[1]); // 关闭写端        read(fd[0], buff, 20);        printf("%s", buff);    }    return 0;}

二、fork（）

1、定义

计算机程序设计中的分叉函数。返回值： 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程标记；否则，出错返回-1。

fork函数将运行着的程序分成2个（几乎）完全一样的进程，每个进程都启动一个从代码的同一位置开始执行的线程。

这两个进程中的线程继续执行，就像是两个用户同时启动了该应用程序的两个副本。

2、例子

/*  *  fork_test.c  *  version 1  *  Created on: 2010-5-29  *      Author: wangth  */  #include <unistd.h>  #include <stdio.h>   int main ()   {       pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值      int count=0;      fpid=fork();       if (fpid < 0)           printf("error in fork!");       else if (fpid == 0) {          printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());           printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。          count++;      }      else {          printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());           printf("我是孩子他爹/n");          count++;      }      printf("统计结果是: %d/n",count);      return 0;  } 

运行结果是：

    i am the child process, my process id is 10011
    我是爹的儿子
    统计结果是: 1
    i am the parent process, my process id is 10010
    我是孩子他爹
    统计结果是: 1

 在语句fpid=fork()之前，只有一个进程在执行这段代码，但在这条语句之后，就变成两个进程在执行了，这两个进程的几乎完全相同，将要执行的下一条语句都是if(fpid<0)
 为什么两个进程的fpid不同呢，这与fork函数的特性有关。fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值：
    1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
    2）在子进程中，fork返回0；
    3）如果出现错误，fork返回一个负值；