《TCP/IP网络编程》阅读笔记--进程间通信
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1--进程间通信
为了实现进程间通信，使得两个不同的进程间可以交换数据，操作系统必须提供两个进程可以同时访问的内存空间；
为了完成进程间通信，需要创建管道（pipe）；管道并非属于进程的资源，而是属于操作系统；
2--pipe()函数
#include <unistd.h>
int pipe(int filedes[2]);
// 成功时返回0，失败时返回-1
// 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3--代码实例
3-1--pipe1.c
子进程从管道入口写数据，父进程从管道出口读数据；
// gcc pipe1.c -o pipe
// ./pipe
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUF_SIZE 30
int main(int argc, char *argv[]){
int fds[2];
char str[] = "Who are you?";
char buf[BUF_SIZE];
__pid_t pid;
pipe(fds); // 创建管道
pid = fork();
if(pid == 0){ // 子进程执行区域
write(fds[1], str, sizeof(str)); // 向管道入口写数据
}
else{ // 父进程执行区域
read(fds[0], buf, BUF_SIZE); // 向管道出口读数据
puts(buf);
}
return 0;
}
3-2--pipe2.c
利用一个管道实现父进程与子进程的双向通信；
// gcc pipe2.c -o pipe2
// ./pipe2
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUF_SIZE 30
int main(int argc, char *argv[]){
int fds[2];
char str1[] = "Who are you?";
char str2[] = "Thank you for your message";
char buf[BUF_SIZE];
__pid_t pid;
pipe(fds); // 创建管道
pid = fork();
if(pid == 0){ // 子进程执行区域
write(fds[1], str1, sizeof(str1));
sleep(2); // sleep的作用是防止子线程写的数据被子线程自身读取了，导致父进程一直等待
read(fds[0], buf, BUF_SIZE);
printf("Child proc output: %s n", buf);
}
else{ // 父进程执行区域
read(fds[0], buf, BUF_SIZE);
printf("Parent proc output: %s n", buf);
write(fds[1], str2, sizeof(str2));
sleep(3);
}
return 0;
}
3-3--pipe3.c
利用两个管道实现父进程与子进程的双向通信，其中收发数据在不同的管道上进行；
// gcc pipe3.c -o pipe3
// ./pipe3
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define BUF_SIZE 30
int main(int argc, char *argv[]){
int fds1[2], fds2[2];
char str1[] = "Who are you?";
char str2[] = "Thank you for your message";
char buf[BUF_SIZE];
__pid_t pid;
pipe(fds1), pipe(fds2); // 创建管道
pid = fork();
if(pid == 0){ // 子进程执行区域
write(fds1[1], str1, sizeof(str1)); // 通过管道1写数据
read(fds2[0], buf, BUF_SIZE); // 通过管道2读数据
printf("Child proc output: %s n", buf);
}
else{ // 父进程执行区域
read(fds1[0], buf, BUF_SIZE); // 通过管道1读数据
printf("Parent proc output: %s n", buf);
write(fds2[1], str2, sizeof(str2)); // 通过管道2写数据
sleep(3);
}
return 0;
}
3-4--保存信息的回声服务器端
服务器端创建两个进程，一个进程负责与客户端进行通信，将客户端发来的数据通过管道入口写到管道中；另一个进程负责从管道出口中读取数据，并把读取的数据保存在文件中；
具体可运行代码参考：Chapter11
// gcc echo_storeserv.c -o echo_storeserv
// ./echo_storeserv 9190
#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 30
void error_handling(char *message){
fputs(message, stderr);
fputc('n', stderr);
exit(1);
}
void read_childproc(int sig){
__pid_t pid;
int status;
pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);
printf("remove proc id: %d n", pid);
}
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; // 信号
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; //设置信号处理函数
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
state = sigaction(SIGCHLD, &act, 0);
serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创建 tcp socket
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(atoi(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){ // 子进程执行区域
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);
}
close(clnt_sock);
puts("client disconnected...");
return 0;
}
else{
close(clnt_sock);
}
}
close(serv_sock);
return 0;
}