进程间的通信
来源：互联网 发布：算法研发工程师路线 编辑：程序博客网 时间：2024/04/30 07:55
进程间的通信
位于同一个进程中的多个线程共享同一个地址空间，因此线程之间的通信非常简单。然而，由于每个进程所拥有的4GB地址空间都是私有的，一个进程不能访问另一个进程地址空间中的数据，因此进程间的通信就比较困难。SOCKET也是进程间通信的一种方式（详见http://blog.csdn.net/walkerkalr/article/details/19443921）。本文将讲述进程间通信的其他方式（剪贴板，匿名管道，命名管道，油槽）。
1.剪贴板
剪贴板实际上是系统维护管理的一块内存区域，当在一个进程中复制数据时，是将这个数据放到该块内存区域中，当在另一个进程中黏贴数据时，是从该内存块区域中取出数据，然后显示在窗口上。
编写利用剪贴板通信的程序：
1）新建一个基于对话框的应用程序，工程名取为Clipboard
2）设计对话框界面
编辑框IDC_EDIT_SEND
编辑框IDC_EDIT_RECV
按钮IDC_BTN_SEND
按钮IDC_BTN_RECV
3）数据发送程序块设计
1>在把数据放置到剪贴板之前，首先需要打开剪贴板，这可以利用CWnd类的OpenClipBorad成员函数实现，该函数的原型声明如下：
BOOL OpenClipboard( );
如果某个程序打开了剪贴板，则其他程序将不能修改剪贴板，直到前者调用了BOOL CloseClipboar()，并且只有调用了BOOL EmptyClipboard(void)函数清空剪贴板，并释放剪贴板中数据的句柄，然后剪贴板的所有权分配给当前打开剪贴板的窗口。
2>放置数据
HANDLE SetClipboardData(
UINT uFormat,
HANDLE hMem);
3>数据发送
void CClipboardDlg::OnBtnSend() {// TODO: Add your control notification handler code hereif(OpenClipboard()){CString str;HANDLE hClip;char *pBuf;EmptyClipboard();GetDlgItemText(IDC_EDIT_SEND,str);hClip=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,str.GetLength()+1);pBuf=(char*)GlobalLock(hClip);strcpy(pBuf,str);GlobalUnlock(hClip);SetClipboardData(CF_TEXT,hClip);CloseClipboard();}}4>数据接受void CClipboardDlg::OnBnClickedBtnRecv(){// TODO: Add your control notification handler code hereif(OpenClipboard()){if(IsClipboardFormatAvailable(CF_TEXT)){HANDLE hClip;char *pBuf;hClip=GetClipboardData(CF_TEXT);pBuf=(char*)GlobalLock(hClip);GlobalUnlock(hClip);SetDlgItemText(IDC_EDIT_RECV,pBuf);CloseClipboard();}}}2.匿名管道
2.1创建管道和创建进程
匿名管道是一个未命名的、单向管道，通常用来在一个父进程和一个子进程之间传输数据。匿名管道只能实现本地机器上网络的通信，而不能实现跨网络的通信。
BOOL CreatePipe(//创建管道
PHANDLE hReadPipe, // read handle
PHANDLE hWritePipe, // write handle
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes, // security attributes
DWORD nSize // pipe size
);
CreateProcess( //创建进程
LPCWSTR lpszImageName,
LPCWSTR lpszCmdLine,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaProcess,
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaThread,
BOOL fInheritHandles,
DWORD fdwCreate,
LPVOID lpvEnvironment,
LPWSTR lpszCurDir,
LPSTARTUPINFOW lpsiStartInfo,
LPPROCESS_INFORMATION lppiProcInfo);
2.2父进程的实现：
1）创建单文档类型MFC应用程序
2）创建菜单一个名为“匿名管道”子菜单，添加三个菜单项，并分别为他们添加命令函数，如下
命名相应函数：
void CParentView::OnPipeCreaate()
{
//TODO: Add your command handler code here
}
void CParentView::OnPipeRead()
{
//TODO: Add your command handler code here
}
void CParentView::OnPipeWrite()
{
//TODO: Add your command handler code here
}
3）为ParentView类:添加两个成员变量
private:
HANDLEhWrite;
HANDLEhRead;
并在构造和析构函数做如下操作：
CParentView::CParentView(){ //TODO: add construction code here hRead= NULL; hWrite= NULL;} CParentView::~CParentView(){ if(hRead) CloseHandle(hRead); if(hWrite) CloseHandle(hrite);}4）创建匿名管道
void CParentView::OnPipeCreaate(){ //TODO: Add your command handler code here SECURITY_ATTRIBUTESsa; sa.bInheritHandle=TRUE; sa.lpSecurityDescriptor=NULL; sa.nLength=sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES); if(!CreatePipe(&hRead,&hWrite,&sa,0)) { MessageBox("创建匿名管道失败！"); return; } STARTUPINFOsui; PROCESS_INFORMATIONpi; ZeroMemory(&sui,sizeof(STARTUPINFO)); sui.cb=sizeof(STARTUPINFO); sui.dwFlags=STARTF_USESTDHANDLES; sui.hStdInput=hRead; sui.hStdOutput=hWrite; sui.hStdError=GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE); if(!CreateProcess("..\\Child\\Debug\\Child.exe",NULL,NULL,NULL, TRUE,0,NULL,NULL,&sui,&pi)) { CloseHandle(hRead); CloseHandle(hWrite); hRead=NULL; hWrite=NULL; MessageBox("创建子进程失败！"); return; } else { CloseHandle(pi.hProcess); CloseHandle(pi.hThread); }} void CParentView::OnPipeRead(){ //TODO: Add your command handler code here charbuf[100]; DWORDdwRead; if(!ReadFile(hRead,buf,100,&dwRead,NULL)) { MessageBox("读取数据失败！"); return; } MessageBox(buf);} void CParentView::OnPipeWrite(){ //TODO: Add your command handler code here charbuf[]="http://www.sunxin.org"; DWORDdwWrite; if(!WriteFile(hWrite,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)) { MessageBox("写入数据失败！"); return; }} 以上就是利用匿名管道实现父子进程间通信的父进程程序的实现，在父进程中创建匿名管道，返回该管道的读、写句柄，然后调用CreateProcess函数启动子进程，并且将子进程的标准输入和标准输出句柄设置为匿名管道的读、写句柄，相当于将该管道的读写句柄作了一个标记，传递给子进程，然后在子进程中得到自己的标准输入和标准输出句柄时，相当于得到了匿名管道的读，写句柄。2.3子进程实现
1）创建一个名为Child的单文档MFC应用程序
2）添加菜单项（不添加创建进程函数）和响应函数
3）添加成员变量，并在构造函数和析构函数中做响应处理
4）获得管道的读取和写入句柄
void CChildView::OnInitialUpdate()
{
// TODO: Addyour specialized code here and/or call the base class
CView::OnInitialUpdate();
hRead= GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);
hWrite= GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
}
5）读取数据
void CChildView::OnPipeRead(){ //TODO: Add your command handler code here charbuf[100]; DWORDdwRead; if(!ReadFile(hRead,buf,100,&dwRead,NULL)) { MessageBox("读取数据失败！"); return; } MessageBox(buf);}6）写入数据void CChildView::OnPipeWrite(){ //TODO: Add your command handler code here charbuf[]="匿名管道测试程序"; DWORDdwWrite; if(!WriteFile(hWrite,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)) { MessageBox("写入数据失败！"); return; }}2.4测试运行父进程，单击创建进程菜单项，在出现的子进程窗口中单击写入数据，再在父窗口中单击读取数据，运行结果如下
以上就是对匿名管道的使用，它主要是用来在父子进程之间进行通信。利用匿名管道实现父子进程间通信时，需要注意一点：因为匿名管道没有名称，所以只能在父进程中调用CreateProcess函数创建子进程时，将管道的读、写句柄传递给子进程。
3.命名管道
命名管道通过网络完成进程间的通信，它屏蔽了底层的网络协议细节。相对于匿名官大，命名管道不仅可以在本机实现两个进程间的通信，还可以跨网络试下两个进程间的通信。相对于Sockets,命名管道不需要编写身份验证的代码。命名管道的服务器和客户机之间的区别在于：服务器是唯一一个有权创建命名管道的进程，也只有它才能接受管道客户机的连接请求。而客户机只能同一个线程的命名管道服务器建立连接。
命名管道提供两种基本通信模式：字节模式和消息模式。在字节模式下，数据以一个连续的字节流的形式在客户机和服务器之间流动。而在消息模式下，客户机和服务器则通过一些列不连续的数据单位，进行数据收发，每次在管道上发出一条消息后，它必须作为一条完整的消息读入。
相关函数：
HANDLE CreateNamedPipe( //创建命名管道
LPCTSTR lpName, // pipe name
DWORD dwOpenMode, // pipe open mode
DWORD dwPipeMode, // pipe-specificmodes
DWORD nMaxInstances, // maximum number ofinstances
DWORD nOutBufferSize, // output buffer size
DWORD nInBufferSize, // input buffer size
DWORD nDefaultTimeOut, // time-out interval
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes // SD
);
3.1服务器端程序
1）创建单文档MFC应用程序
2）添加菜单项
3）增加成员变量及其在构造函数和析构函数中相应的处理
4）创建命名管道
void CNamedPipeSrvView::OnPipeCreate(){ // TODO:Add your command handler code here hPipe=CreateNamedPipe("\\\\.\\pipe\\MyPipe", PIPE_ACCESS_DUPLEX| FILE_FLAG_OVERLAPPED, 0,1,1024,1024,0,NULL); if(INVALID_HANDLE_VALUE==hPipe) { MessageBox("创建命名管道失败！"); hPipe=NULL; return; } HANDLEhEvent; hEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE,NULL); if(!hEvent) { MessageBox("创建事件对象失败！"); CloseHandle(hPipe); hPipe=NULL; return; } OVERLAPPEDovlap; ZeroMemory(&ovlap,sizeof(OVERLAPPED)); ovlap.hEvent=hEvent; if(!ConnectNamedPipe(hPipe,&ovlap)) { if(ERROR_IO_PENDING!=GetLastError()) { MessageBox("等待客户端连接失败！"); CloseHandle(hPipe); CloseHandle(hEvent); hPipe=NULL; return; } } if(WAIT_FAILED==WaitForSingleObject(hEvent,INFINITE)) { MessageBox("等待对象失败！"); CloseHandle(hPipe); CloseHandle(hEvent); hPipe=NULL; return; } CloseHandle(hEvent);}5）读取数据
void CNamedPipeSrvView::OnPipeRead(){ // TODO:Add your command handler code here charbuf[100]; DWORDdwRead; if(!ReadFile(hPipe,buf,100,&dwRead,NULL)) { MessageBox("读取数据失败！"); return; } MessageBox(buf);}6）写入数据void CNamedPipeSrvView::OnPipeWrite(){ // TODO:Add your command handler code here char buf[]="http://www.sunxin.org"; DWORDdwWrite; if(!WriteFile(hPipe,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)) { MessageBox("写入数据失败！"); return; }}3.2客户端程序1）创建单文档MFC应用程序2）添加菜单项3）增加成员变量及其在构造函数和析构函数中相应的处理4）连接命名管道void CNamedPipeCltView::OnPipeConnect(){ // TODO:Add your command handler code here if(!WaitNamedPipe("\\\\.\\pipe\\MyPipe",NMPWAIT_WAIT_FOREVER)) { MessageBox("当前没有可利用的命名管道实例！"); return; } hPipe=CreateFile("\\\\.\\pipe\\MyPipe",GENERIC_READ| GENERIC_WRITE, 0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL); if(INVALID_HANDLE_VALUE==hPipe) { MessageBox("打开命名管道失败！"); hPipe=NULL; return; }}5）读取数据void CNamedPipeCltView::OnPipeRead(){ // TODO:Add your command handler code here charbuf[100]; DWORDdwRead; if(!ReadFile(hPipe,buf,100,&dwRead,NULL)) { MessageBox("读取数据失败！"); return; } MessageBox(buf);}6）写入数据void CNamedPipeCltView::OnPipeWrite(){ // TODO:Add your command handler code here charbuf[]="命名管道测试程序"; DWORDdwWrite; if(!WriteFile(hPipe,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)) { MessageBox("写入数据失败！"); return; }}7）测试如下
以上就是采用命名管道完成进程通信的实现，具体的过程是：在服务器端调用CreateNamePipe创建命名管道之后，调用ConnectNamedPipe函数让服务器端进程等待客户端进程连接到该命名管道的实例上。在客户端，首先调用WaitNamedPipe函数判断当前是否有可以利用的命名管道，如果有，就调用Create函数打开该命名管道的实例，并建立一个连接。
4.邮槽
邮槽是基于广播体系设计出来的，它采用无连接的不可靠的数据连接。邮槽是一种单向通信机制，创建邮槽的服务器进程读取数据，打开邮槽的客户机进程写入数据。邮槽是基于广播通信的。
HANDLE CreateMailslot(
LPCTSTR lpName, // mailslot name
DWORD nMaxMessageSize, // maximum message size
DWORD lReadTimeout, // read time-outinterval
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes // inheritanceoption
);
服务器端程序：
voidCMailsotSrv1View::OnMailslotrecv(){ // TODO:Add your command handler code here HANDLEhMailslot; hMailslot=CreateMailslot("\\\\.\\mailslot\\MyMailslot",0, MAILSLOT_WAIT_FOREVER,NULL); if(INVALID_HANDLE_VALUE==hMailslot) { MessageBox("创建油槽失败！"); return; } charbuf[100]; DWORDdwRead; if(!ReadFile(hMailslot,buf,100,&dwRead,NULL)) { MessageBox("读取数据失败！"); CloseHandle(hMailslot); return; } MessageBox(buf); CloseHandle(hMailslot);}客户端程序：
void CMailslotClt1View::OnMailslotSend(){ // TODO:Add your command handler code here\ HANDLEhMailslot; hMailslot=CreateFile("\\\\.\\mailslot\\MyMailslot",GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL); if(INVALID_HANDLE_VALUE==hMailslot) { MessageBox("打开油槽失败！"); return; } charbuf[]="http://www.sunxin.org"; DWORDdwWrite; if(!WriteFile(hMailslot,buf,strlen(buf)+1,&dwWrite,NULL)) { MessageBox("写入数据失败！"); CloseHandle(hMailslot); return; } CloseHandle(hMailslot);}测试：
==参考 VC++深入详解
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