进程间通信的方式

来源：互联网发布：seo公司排行榜编辑：程序博客网时间：2024/06/11 01:33

进程间通信的方式

信号

信号的生成：一个进程发生了某些条件，系统产生一个事件，就是信号。

信号的发送：在终端中用命令发送信号，或者是在代码中用int kill (pid_t pid,int sig)函数发

送信号//把sig给定的信号发送给pid进程，失败时返回-1。

信号的捕获：接收到信号的进程会采取一些行动。1 默认方式SIG_DFL 2忽略 SIG_IGN 3自定义fun

信号的名称：在/usr/include/bits/signal.h中定义，常见的有：SIGINT终端中断

SIGCHLD子进程已经停止或退出（默认作忽略处理）

信号响应方式的设置：函数原型比较复杂，具体讲解可以看评论我贴出的别人的博客。

返回值是一个函数指针signal（信号值，文件指针类型的处理方式）

举例：signal（SIGINT,SIG_DFL）;对按Ctrl+c终止程序产生的信号SIGINT作忽略处理。忽略第一次按下的Ctrl+c。

signal（ SIGUSR1，func）,对某进程发来的自定义信号SIGUSR1作调用func的处理。

管道

有名管道

创建管道文件命令：mkfifoname （有名管道）

管道文件中的数据在内存中存放

普通文件中的数据在磁盘中存放

管道这个文件，文件的创建的信息，存放在磁盘中，管道中的数据在内存中。

管道关闭之后，（关机之后，掉电之后），管道中的数据就丢失了。（因为数据在内存中存放）

管道文件必须两个进程分别以读和写同时打开，才能打开。

打开之后，读的进程如果读不到，会阻塞住。一直等，直到那边写入，这边读到，程序才往下走。

如果其中一个写的进程Ctrl c彻底关闭了，读的进程read返回一个0，并且不再阻塞。

打开管道文件后，在内存中分配了一块空间，并且有头指针和尾指针，当写入的时候头指针往后移，当读取时尾指针往后移，尾指针之前的数据再也读不到了。头指针指到这块空间的末尾时，就会从内存初始重新覆盖着写。用操作普通文件的open() read()write()close()系统调用就可以操作管道文件。

无名管道

通过系统调用函数pipe()创建无名管道，创建时可以同时拿到两个文件描述符，一个读一个写。

此时对通讯着的两个进程有要求，必须是通过fork创建的父子进程间才可以通讯。（因为没有名字，别的进程不知道如何打开，fork了，父进程可以将文件描述符传递给子进程）

#include <unistd.h>

int pipe(int file_descriptor[2]) //存放文件描述符的整型数组

fd[0] 固定的读端

fd[1] 固定的写端

程序中实现：

写端彻底关闭，读端read返回0

读端彻底关闭，写端会引发异常，也会收到一个信号SIGPIPE，终止写端。

可以通过signal(),将信号的处理方式改变，不要终止写端。

总结：

有名管道和无名管道的区别？（有名管道可以在任意两个进程间使用

无名管道必须隶属于父子进程间使用）

有名管道和无名管道的相同点？（打开管道文件后，都是在对内存进行操作）

全双工与半双工与单工：管道（半双工）（一个进程在一个时间点只能读或者使只能写）

两个进程同时操作这个有名管道文件才可以打开

一个进程pipe一个无名管道文件可以先读后写

信号量

信号量是通过控制程序的推进速度来同步进程，为什么要同步进程呢，首先就要了解临界资源、临界区、死锁、竞争、原子操作的概念，在这里，我简单介绍一下，

临界资源：同一时刻，只允许一个（有限个）线程访问的资源。

临界区：访问临界资源的代码段。

原子操作：不可被分割（执行的时候不可被中断）的（一组）操作

信号量：特殊的变量，只能取正整数值，

作用：信号量是控制线程对临界资源的访问，保证同一刻只有一个线程访问。当临界区域可用时，p操作将信号量-1，表示临界区正在被使用。如果信号量值=0，那么再进行-1操作时会阻塞。离开临界区时，用v操作对信号量+1，使临界区再次变为可用。并且+1v -1p是原子操作。

目的：同步进程。

方法：控制程序的推进速度。

使用方法：

semget():全新创建一个信号量，或者获取一个已有的信号量的值

Key:一个整型值，两个进程互相知道这个整型值。

Num_sems:信号量的个数，一个或者多个

Sem_flags:标志位，全新创建出一个信号量，失败返回-1

semop():对信号量的值进行修改 +1V -1P

semctl():对信号量做控制，为信号量赋初始值。初始值代表可用的资源数量。

初始化一个信号量：，或者可以对信号量进行销毁

一个例子：

#include "sem.h"static int semid=0;void sem_init(){semid=semget((key_t)1234,1,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0600); //全新创建一个信号量if(semid == -1) //如果返回-1 ，代表已有这个信号量，或者出错{semid=semget((key_t)1234,1,IPC_CREAT|0600); /如果已有，获取它if(semid==-1)//如果还是-1   代表出错{perror("semget error!\n");}}Else  //已全新创建出一个信号量{union semun a;a.val=1;if(semctl(semid,0,SETVAL,a)==-1)  //为信号量附初值perror("semctl error!\n");}}void sem_p()   //  p操作 -1{struct sembuf buf;    //初始化结构体buf.sem_num=0;   //改变第几个信号的值，，如果只有一个信号量，则是第0个buf.sem_op=-1;     //要改变的值。buf.sem_flg=SEM_UNDO;   //如果程序未释放，操作系统帮忙释放if(semop(semid,&buf,1)==-1){perror("p error");}}void sem_v()   //  v操作   +1{struct sembuf buf;buf.sem_num=0;buf.sem_op=1;   //要改变的值buf.sem_flg=SEM_UNDO;if(semop(semid,&buf,1)==-1){perror("v error");}}void sem_destory() //销毁的时候，不存在销毁信号量中哪一个，只会一次性销毁一组信号量  ，第二个参数是无效值。{union semun sem_union;   //这行好像不是必要if(semctl(semid,0,IPC_RMID,sem_union)==-1)    //最后一个参数也不是必要{perror("semctl destory error!\n");}}