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参考

1. 《TCP/IP网络编程》 尹圣雨

进程间通信

进程间通信（Inter Process Communication）意味着两个不同进程间可以交换数据，为了完成这一点，操作系统中应提供两个进程可以同时访问的内存空间

通过管道实现进程间通信

为了完成进程间通信，需要创建管道。管道并非属于进程的资源，而是和套接字一样，属于操作系统（即不是fork函数的复制对象）。所以，两个进程通过操作系统提供的内存空间进行通信

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

成功时返回0，失败时返回-1。其中，filedes[0]：通过管道接收数据时使用的文件描述符，即管道出口；filedes[1]：通过管道传输数据时使用的文件描述符，即管道入口

父进程调用该函数时将创建管道，同时获取对应于出入口的文件描述符，调用fork函数将入口或出口中的1个文件描述符传递给子进程，即可实现父子进程通信

管道示例

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUF_SIZE 30int main(int argc, char* argv[])
{int fds[2];char str[] = "Who are you?";char buf[BUF_SIZE];pid_t pid;pipe(fds);pid = fork();if (pid == 0){write(fds[1], str, sizeof(str));}else{read(fds[0], buf, BUF_SIZE);puts(buf);}return 0;
}

通过管道进行进程间双向通信

1个管道无法完成双向通信任务。数据进入管道后成为无主数据，程序需要预测并控制运行流程。因此，需要创建2个管道，各自负责不同的数据流动

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUF_SIZE 30int main(int argc, char* argv[])
{int fd1[2], fd2[2];char str1[] = "Who are you?";char str2[] = "Thank you for your message";char buf[BUF_SIZE];pid_t pid;pipe(fds1);pipe(fds2);pid = fork();if (pid == 0){write(fds1[1], str1, sizeof(str1));read(fds2[0], buf, BUF_SIZE);printf("Child proc output: %s \n", buf);}else{read(fds1[0], buf, BUF_SIZE);printf("Parent proc output: %s \n", buf);write(fds2[1], str2, sizeof(str2));sleep(3);                      // 单纯为了延迟父进程终止}return 0;
}

运用进程间通信保存消息的回声服务器端

在回声客户端添加功能，“将回声客户端传输的字符串按序保存到文件中”。将该功能委托给另外的进程，从向客户端提供服务的进程读取字符串信息

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 100
void error_handling(char* message);
void read_childproc(int sig);int main(int argc, char* argv[])
{int serv_sock, clnt_sock;struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;int fds[2];pid_t pid;struct sigaction act;socklen_t adr_sz;int str_len, state;char buf[BUF_SIZE];if (argc != 2){printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);exit(1);}act.sa_handler = read_childproc;sigemptyset(&act.sa_mask);act.sa_flags = 0;state = sigaction(SIGCHLD, &act, 0);serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_family = AF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);serv_adr.sin_port = htons(argv[1]);if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1){error_handling("bind() error");}if (listen(serv_sock, 5) == -1){error_handling("listen() error");}pipe(fds);pid = fork();if (pid == 0){FILE* fp = fopen("echomsg.txt", "wt");char msgbuf[BUF_SIZE];int i, len;for (i = 0; i < 10; i++){len = read(fds[0], msgbuf, BUF_SIZE);fwrite((void*)msgbuf, 1, len, fp);}fclose(fp);return 0;}while (1){adr_sz = sizeof(clnt_adr);clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &adr_sz);if (clnt_sock == -1){continue;}else{puts("new client connected...");}pid = fork();if (pid == 0){close(serv_sock);while ((str_len = read(clnt_sock, buf, BUF_SIZE)) != 0){write(clnt_sock, buf, str_len);write(fds[1], buf, str_len);                   // 所有子进程将复制50行创建的管道的文件描述符，所以可以通过管道fds[1]传递字符串信息}close(clnt_sock);puts("client disconnected...");return 0;}else{close(clnt_sock);}}close(serv_sock);return 0;
}void read_childproc(int sig)
{pid_t pid;int status;pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);printf("removed proc id: %d \n", pid);
}void error_handling(char* message)
{fputs(message, stderr);fputc('\n', stderr);exit(1);
}