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进程间通信相关概念

1.什么是IPC ？
即：进程间通信 InterProcess Communication
2.进程间通信常用的4种方式：
a.管道·简单
b.信号.系统统开销小
c.共享映射区·（有无血缘关亲的进程间通信都可以）
d.本地套接字-稳定

匿名管道

本质：内核缓冲区，是伪文件，不占磁盘空间
特点：数据写端流入，读端流出；对应2个文件描述符；操作管道的进程被销毁后管道自动释放，管道默认是阻塞的。
原理：内部实现方式：队列，先进先出。默认4k，大小会根据实际情况适当调整，但不会无限扩大。
局限性：队列一次只能读取一次，不能重复读取。是半双工的。（如对讲机）。适用于有血缘关系的进程。

创建匿名管道 int pipe(int pipefd[2]);

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char* argv[])
{int fd[2];int ret=pipe(fd);if(ret==-1){perror("pipe error");exit(1);}printf("pipe[0]=%d\tpipe[1]=%d\n",fd[0],fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;
}

root@huislee-virtual-machine:/home/huislee/workspace/workspace/process/communication# ./a
pipe[0]=3       pipe[1]=4
注：0，1,2默认对应标准输出输入和错误。最小的为3，没有被占用就会直接分配，否则依次递增。

注：有血缘关系的进程之间通信fork的位置：
需要父子进程都可以操作管道的读和写，所以创建子进程需要在创建管道之后。
父子间进程通信实现ps aux | grep bash

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string.h>
int main(int argc,char* argv[])
{int fd[2];int ret=pipe(fd);if(ret==-1){perror("pipe error");exit(1);}pid_t pid=fork();if(pid==-1){perror("perror error");exit(1);}//父进程　ps auxif(pid>0){//写管道操作　需要关闭读端close(fd[0]);//文件描述符重定向  标准输出－＞管道写端dup2(fd[1],STDOUT_FILENO);//执行ps auxexeclp("ps","ps","aux",NULL);perror("execlp");exit(1);}//子进程　grep  "bash"else if(pid==0){close(fd[1]);dup2(fd[0],STDIN_FILENO);execlp("grep","grep","--color=auto","bash",NULL);}printf("pipe[0]=%d\tpipe[1]=%d\n",fd[0],fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;}

huislee@huislee-virtual-machine:~/workspace/workspace/process/communication$ ./a
huislee    9020  0.0  0.0  24876  1632 pts/0    Ss+  09:33   0:00 bashroot       9455  0.0  0.0  24796  1604 pts/1    Ss+  09:36   0:00 -bash
huislee   10882  0.0  0.2  24876  4248 pts/2    Ss   10:20   0:00 /bin/bash
huislee   14622  0.0  0.0  16180  1020 pts/2    S+   15:56   0:00 grep --color=auto bash

兄弟进程通信实现ps aux | grep bash，父进程进行回收资源

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>
int main(int argc, char *argv[])
{int fd[2], i = 0;int ret = pipe(fd);if (ret == -1){perror("pipe error");exit(1);}for (i = 0; i < 2; i++){pid_t pid;pid = fork();if (pid == 0){break;}if (pid == -1){perror("perror error");exit(1);}}//子进程１　ps auxif (i == 0){//写管道操作　需要关闭读端close(fd[0]);//文件描述符重定向  标准输出－＞管道写端dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);//执行ps auxexeclp("ps", "ps", "aux", NULL);perror("execlp");exit(1);}//子进程２　grep  "bash"else if (i == 1){close(fd[1]);dup2(fd[0], STDIN_FILENO);execlp("grep", "grep", "--color=auto", "bash", NULL);}else if (i == 2){close(fd[0]);close(fd[1]);//回收子进程pid_t wpid;while ((wpid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) != -1){if (wpid == 0){continue;}printf("child died pid=%d\n", wpid);}}printf("pipe[0]=%d\tpipe[1]=%d\n", fd[0], fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;}

root@huislee-virtual-machine:/home/huislee/workspace/workspace/process/communication# ./a
huislee    9020  0.0  0.0  24876  1636 pts/0    Ss+  09:33   0:00 bash
root       9455  0.0  0.1  24796  2640 pts/1    Ss   09:36   0:00 -bash
huislee   10882  0.0  0.2  24876  4248 pts/2    Ss+  10:20   0:00 /bin/bash
root      14831  0.0  0.0  16180  1132 pts/1    S+   16:32   0:00 grep --color=auto bash
child died pid=14830
child died pid=14831
pipe[0]=3       pipe[1]=4

查看管道缓冲区大小
命令：ulimit -a 函数：fpathconf

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>int main(int argc, char *argv[])
{int fd[2], i = 0;int ret = pipe(fd);if (ret == -1){perror("pipe error");exit(1);}//测试管道默认大小long size = fpathconf(fd[0], _PC_PIPE_BUF);printf("size=%ld\n", size);printf("pipe[0]=%d\tpipe[1]=%d\n", fd[0], fd[1]);close(fd[0]);close(fd[1]);return 0;
}

huislee@huislee-virtual-machine:~/workspace/workspace/process/communication$ ./a
size=4096
pipe[0]=3       pipe[1]=6

huislee@huislee-virtual-machine:~/workspace$ ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 7705
max locked memory       (kbytes, -l) 16384
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8    //512*8为管道大小
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 7705
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited