C语言进程间通信

进程间通信：
1： 资源共享 --- 
2： 数据传输 --- 发送接受信息
3： 通知事件 --- 信号
4： 进程控制 --- 控制进程状态转换

比较古老：
无名管道(PIPE)
有名管道（FIFO ，named pipe）
信号(signal)

SYSTEM V IPC
信号量(Sem)
共享内存(shm)
消息队列(Msg)

BSD 
套接字（Socket）---- 网络编程

无名管道(PIPE)

int fd[2];
读0写1 -- 只能往read fd[0] , write [1];

open（无） --->  pipe 已有创建并打开功能
read / write / close 

无名管道只能用在有亲缘关系的进程中，进程结束了也随之消失（ 局限）
一定是先pipe申请管道，才去fork子进程
1：无名管道有大小限制（4096B）， 只要有空位，就可以往里面写数据，--- -- 不能保证数据的原子性
  写满后只能等到有数据被读出才能继续写入
2： 读数据是一定要读到数据才能返回的，否则就会等待
3：只有确定不再需要使用该管道的读或者写功能才能关闭close， 否则关了后就没法再open使用
4：全部进程中必须有一个fd[0]是没有关闭的，才能write进数据； 
  如果fd[0]全关了，write的时候内核会发一个信号 SIGPIPE， 进程对于SIGPIPE的默认操作是终止进程
  实例：

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <signal.h>void sig_isr(int sig){printf("catch a SIGPIPE %d \n", sig);//exit(0);}int main(void){pid_t pid;int fd[2];char buf[100];if(pipe(fd) == -1){perror("pipe error");exit(1);}printf("fd[0] = %d , fd[1]= %d\n", fd[0], fd[1]); //输出3,4。按顺序1,2被用了if((pid = fork())< 0){perror("fork error");exit(1);}else if(pid == 0)// read{// 读0写1 -- read fd[0] , write [1];close(fd[1]);// 写端关闭printf("ready to read...\n");read(fd[0], buf, 100); // 等待printf("%s \n", buf);/*如果上面没有read等待主进程的write，就关闭了f[0]那write的时候内核会发一个信号 SIGPIPE， 进程对于SIGPIPE的默认操作是终止进程*/close(fd[0]);_exit(0);}else // write{signal(SIGPIPE , sig_isr);sleep(1);// for check read's hangupclose(fd[0]);//进程间的通信，关闭不需要的，留下的在同一个管道里通信。printf("start write\n");write(fd[1], "hello world \n", 100);printf("end write\n");close(fd[1]);wait(NULL);printf("exit\n");exit(0);}}

有名管道（FIFO ，named pipe）

FIFO 是有一个具体的文件的

mkfifo FIFO -m 0666 --- shell指令去创建
mkfifo("path", 0666) --使用函数去创建，mode&~umask

操作：open / close /read / write
是可以在任意两个进程中通信

open(“path” , )
O_RDONLY 
O_WRONLY
O_RDWR  （FIFO不要用RDWR）
| O_APPEND  （和wr一起用，追加）
| O_TRUNC   （和wr一起用，覆盖，直接清空后再写入，对于FIFO或者设备文件无效）
|O_CREAT|O_EXCL （如果已经存在，会返回失败； FIFO不能用open里面的CREAT创建）
|O_NONBLOCK 
  读写方式|写的方式 |创建并检查 |不阻塞

open(fifo , O_WRONLY|O_NONBLOCK)   看下能否以只写方式打开，不能就马上返回一个失败，比如在没有进程用只读方式打开时候，就会失败

1：open(fifo, O_RDONLY); 
  open(fifo, O_WRONLY);
不管先运行哪个，都会等另一个进程把对应连接打开时候才open结束
 reader 的 open会等到writer的open  运行起来才open结束,
 反之亦然

2：open(fifo, O_RDONLY|O_NONBLOCK );  就不等待writer打开文件了

3：open(fifo , O_WRONLY|O_NONBLOCK)：
如果没有reader打开该管道文件的话，就直接报错，退出进程
用perror去抓信息，得到的会是No such device or address
注意：
1：管道有大小限制（4096B）， 在写入数据之前，会先判断管道大小是否足够，若不够就不会写入 -- 保证了数据的原子性
  写满后只能等到有数据被读出才能继续写入
2： read读数据是一定要读到数据才能返回的，否则就会等待
3：全部进程中必须有一个reader是没有关闭的，才能write进数据； 
    如果reader全关了，write的时候内核会发一个信号 SIGPIPE， 进程对于SIGPIPE的默认操作是终止进程
4：如果writer设置成非阻塞， 就必须先运行reader，否则无法通信，见open(fifo , O_WRONLY|O_NONBLOCK)：

unlink（）删除已经不再需要使用的文件，避免造成垃圾文件，对应的是mkfifo创建

实例：

fifoReader.c

#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <string.h>#define FIFO "/root/c/process/ififo"int main(void){int fd;char buf[128];if(mkfifo(FIFO, 0666))//创建管道文件{ perror("Mkfifo error");}printf("open for reading... \n");//fd=open(FIFO,O_RDONLY);//阻塞fd=open(FIFO,O_RDONLY|O_NONBLOCK);//非阻塞/*1：open(fifo, O_RDONLY);    open(fifo, O_WRONLY);不管先运行哪个，都会等另一个进程把对应连接打开时候才open结束  reader 的 open会等到writer的open  运行起来才open结束,  反之亦然2：open(fifo, O_RDONLY|O_NONBLOCK );  就不等待writer打开文件了3：open(fifo , O_WRONLY|O_NONBLOCK)： 如果没有reader打开该管道文件的话，就直接报错，退出进程 用perror去抓信息，得到的会是No such device or address得先运行reader*/printf("opened ... \n");if(fd<0){perror("Failed to open fifo:");return -1;}while(1){int count;count=read(fd,buf,127);//要用底层io。read()会返回实际读到的字节数if(count>0){buf[count]=0;//结束符，也可以='\0';printf("fifoReader receive a string:%s\n",buf);}if(strncmp(buf,"exit",4)==0){break;}}close(fd);return 0;}

fifoWriter.c

#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <fcntl.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <string.h>#include <signal.h>#define FIFO "/root/c/process/ififo"int main(void){int fd;char buf[128];if(mkfifo(FIFO, 0666)){perror("Mkfifo error");}printf("open for writing ... \n");// fd=open(FIFO,O_WRONLY);// 阻塞fd=open(FIFO,O_WRONLY|O_NONBLOCK);// 如果写端设置成非阻塞，不能先于读端运行，否则 open失败printf("opened... \n");if(fd<0){perror("Failed to open fifo:");return -1;}while(1){fgets(buf,128,stdin);//标准输入内容write(fd,buf,strlen(buf));//把缓存写入if(strncmp(buf,"exit",4)==0){break;}}close(fd);unlink(FIFO);return 0;}

区别：

无名管道
1: 亲缘关系进程中
2：没有一个具体的文件 
3：调用write的时候必须保证有个fd[0]是没有closed 
4：pipe 在fork前 （ 申请管道并打开）
5：不保证写入数据的原子性


有名管道
1: 任意两个
2：具体文件
3: 调用write的时候必须保证有个读端（RDONLY的方式）是没有closed 
4：mkfifo  （申请）   
open（path, O_RDONLY）  阻塞， read 是阻塞的，会等有数据可读才返回
open(path，O_RDONLY | O_NONBLOCK) 不阻塞， read也不阻塞，没有数据返回是0
5：保证写入数据的原子性
6：有名管道文件不能在window中存在