管道半双工通信程序linux,linux进程间通信的几种方法-尊龙游戏旗舰厅官网
1、半双工管道
简单实现
半双工管道可以实现父进程和子进程之间或者子进程之间(前提是有共同的祖先)的通信
因为是半双工，所以两端不可能同时读取，而是一端读一端取，而且当一端分配到读任务后，那么他就固定了，不能再担当写的角色了，相反亦然。
测试程序如下：
#include
#include
#include
#include
#include
intmain(void)
{
intfd[2],nbytes;
pid_t childpid;
charstring[] ="hello, world!\n";
charreadbuffer[80];
pipe(fd);
intw_fd = fd[1];//写
intr_fd = fd[0];//读
if((childpid = fork()) == -1)
{
perror("fork");
exit(1);
}
if(childpid == 0)
{
close(r_fd);//关闭读
write(w_fd,string,strlen(string));
exit(0);
}
else
{
close(w_fd);关闭写
nbytes = read(r_fd, readbuffer,sizeof(readbuffer));
printf("received string:%s\n",readbuffer);
}
return0;
}
不能看出，为什么半双工管道两端是单一角色了，因为开始读或者写之前必须关闭写或读的fd
半双工管道的阻塞性
写端对读端具有依赖性：假如读端被关闭了，那么再写入管道就没有意义的，此时写入管道会返回-1。
阻塞性：
上例程序的这句代码 bytes = read(r_fd, readbuffer,sizeof(readbuffer));
指明了管道的大小，即为sizeof(readbuffer)，写入比该数子大的数据时，先只会写sizeof(readbuffer)个数据到管道，然后写端阻塞，等待读端取走数据，然后按同样的规则写入剩余的部分，这个也体现了写入操作的非原子性。写请求字节数还有一个最大阀值，在/usr/include/linux有文件 limits.h中宏定义
#define path_max 4096
此时，假如指明的管道大小大于path_max ，系统会按这个path_max 作为写请求最大字节数。
2、命名管道
先说说命名管道相比半双工管道的优势，不再需要进程之间有亲属关系了，因为是以一种文件的形式存在，所以对文件的大部分操作都支持。建立命名管道的方法为int makefifo(const char *pathname, mode_t mode);
先解释下这个函数，pathname为管道名称，mode为建立管道的选项，返回值0为成功，-1为失败。
命名管道的阻塞性：
阻塞性可通过mode参数指定：
1、当以阻塞(未指定o_nonblock)方式只读打开fifo的时候，则将会被阻塞，知道有其他进程以写方式打开该fifo。
2、类似的，当以阻塞(未指定o_nonblock)方式只写打开fifo的时候，则将会被阻塞，知道有其他进程以读方式打开该fifo。
3、当以非阻塞方式(指定o_nonblock)方式只读打开fifo的时候，则立即返回-1，其errno是enxio。
测试程序
server.c
#include
#include
#include
#include
#include
#define fifo_channel "my_fifo" /* 宏定义，fifo路径 */
intmain()
{
intfd;
charbuf[80];
if(mkfifo(fifo_channel,0777)==-1)/* 创建命名管道，返回-1表示失败 */
{
perror("can't create fifo channel");
return1;
}
if((fd=open(fifo_channel,o_rdonly))==-1)/* 以只读方式打开命名管道 */
{
perror("can't open the fifo");
return1;
}
while(1)/* 不断从管道中读取信息 */
{
read( fd, buf, sizeof(buf) );
printf("message from client: %s\n",buf );
sleep(3); /* sleep 3s */
}
close(fd); /* 关闭管道 */
return0;
}
client.c
#include
#include
#include
#include
#include
#define fifo_channel "my_fifo" /* 宏定义，fifo路径 */
intmain()
{
intfd;
chars[]="hello!";
if((fd=open(fifo_channel,o_wronly))==-1)/* 以读写方式打开命名管道，返回-1代表失败 */
{
perror("can't open the fifo");
return1;
}
while(1)/* 不断向管道中写信息 */
{
write( fd, s, sizeof(s) );
printf("write: %s\n",s);
sleep(3); /* sleep 3s */
}
close(fd); /* 关闭管道 */
return0;
}
结果截图：
此时文件系统中会多一个my_fifo的特殊文件。
3、消息队列
先介绍消息队列常用函数
#include
#include
key_t ftok(constchar* pathname,intproj_id);
注意： pathname必须是已经存在的目录
系统建立ipc通讯(如消息队列、共享内存时)必须指定一个id值。通常情况下，该id值通过该ftok函数得到。
需要用 mkdir -p /ipc/msg
#include
#include
#include
intmsgget(key_t key,intmsgflag);
获取消息的msgget()函数，第一个参数为键值，msgflag可以指定参数
ipc_create:如果在内存中不存在该队列，则创建它
ipc_excl:当与ipc_create一起使用时，如果队列早已存在则将出错
#include
#include
#include
intmsgsnd(intmsqid,constvoid*msgp,size_tmsgsz,intmsgflg);
发送消息msgsnd()函数，第一个参数为msgget返回值，第二个参数为消息缓冲区，第三个参数为消息长度，msgflg可以设置为0(表示忽略)，也可只是为ipc_nowait，如果消息队列已满，则消息将不会被写入队列中，未设ipc_nowait，将会阻塞，直到可以写消息为止。
#include
#include
#include
ssize_t msgrcv(intmsqid,void*msgp,size_tmsgsz,longmsgtyp,intmsgflg);
接受消息msgrcv，第一个参数由msgget指定，第二个参数指定缓冲区，第三个参数代表缓冲区大小，不包括mtype成员的长度，第四个参数指定要从队列中获取的消息类型。msgflg可设置为ipc_nowait功能同上。
#include
#include
#include
intmsgctl(intmsqid,intcmd,structmsqid_ds *buf);
消息控制msgctl函数，该函数向内核发送一个cmd命令，内核根据此来判断进行何种操作。
ipc_stat 获取队列的msqid _ds结构
ipc_set 设置队列的msqid_ds结构的ipc_perm成员值
ipc_rmid内核删除队列
以下为消息队列的一个例子：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void msg_show_attr(int msg_id, struct msqid_ds msg_info)
{
intret = -1;
sleep(1);
ret = msgctl(msg_id, ipc_stat, &msg_info);
if( -1 == ret)
{
printf("获得消息信息失败\n");
return;
}
printf("\n");
printf("现在队列中的字节数：%d\n",msg_info.msg_cbytes);
printf("队列中消息数：%d\n",msg_info.msg_qnum);
printf("队列中最大字节数：%d\n",msg_info.msg_qbytes);
printf("最后发送消息的进程pid：%d\n",msg_info.msg_lspid);
printf("最后接收消息的进程pid：%d\n",msg_info.msg_lrpid);
printf("最后发送消息的时间：%s",ctime(&(msg_info.msg_stime)));
printf("最后接收消息的时间：%s",ctime(&(msg_info.msg_rtime)));
printf("最后变化时间：%s",ctime(&(msg_info.msg_ctime)));
printf("消息uid是：%d\n",msg_info.msg_perm.uid);
printf("消息gid是：%d\n",msg_info.msg_perm.gid);
}
intmain(void)
{
intret = -1;
intmsg_flags, msg_id;
key_t key;
structmsgmbuf{
intmtype;
charmtext[10];
};
structmsqid_ds msg_info;
structmsgmbuf msg_mbuf;
intmsg_sflags,msg_rflags;
char*msgpath ="/ipc/msg/";
key = ftok(msgpath,'b');
if(key != -1)
{
printf("成功建立key\n");
}
else
{
printf("建立key失败\n");
}
msg_flags = ipc_creat|ipc_excl;
msg_id = msgget(key, msg_flags|0x0666);
if( -1 == msg_id)
{
printf("消息建立失败\n");
return0;
}
msg_show_attr(msg_id, msg_info);
msg_sflags = ipc_nowait;
msg_mbuf.mtype = 10;
memcpy(msg_mbuf.mtext,"测试消息",sizeof("测试消息"));
ret = msgsnd(msg_id, &msg_mbuf, sizeof("测试消息"), msg_sflags);
if( -1 == ret)
{
printf("发送消息失败\n");
}
msg_show_attr(msg_id, msg_info);
msg_rflags = ipc_nowait|msg_noerror;
ret = msgrcv(msg_id, &msg_mbuf, 10,10,msg_rflags);
if( -1 == ret)
{
printf("接收消息失败\n");
}
else
{
printf("接收消息成功，长度：%d\n",ret);
}
msg_show_attr(msg_id, msg_info);
msg_info.msg_perm.uid = 8;
msg_info.msg_perm.gid = 8;
msg_info.msg_qbytes = 12345;
ret = msgctl(msg_id, ipc_set, &msg_info);
if( -1 == ret)
{
printf("设置消息属性失败\n");
return0;
}
msg_show_attr(msg_id, msg_info);
ret = msgctl(msg_id, ipc_rmid,null);
if(-1 == ret)
{
printf("删除消息失败\n");
return0;
}
return0;
}
总结
以上是尊龙游戏旗舰厅官网为你收集整理的管道半双工通信程序linux,linux进程间通信的几种方法-半双工管道，命名管道，消息队列...的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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