标签：磁盘 world ipc types errno 进程关闭 limit alt linux基础
一、什么是进程间通信？
Linux环境下，进程地址空间是相互独立的，每个进程有各自独立的用户地址空间，进程之间的全局变量在另一个进程中都看不到，要交换数据必须通过内核。进程1把数据写入内核的一个缓冲区，另一个进程可以从内核缓冲区读走，内核提供的这种机制就是进程间通信IPC（InterProcess Communication）。
二、常用进程间通信方式
1.管道-pipe
①管道也称匿名管道，应用于有血缘关系的进程通信。
管道特质：
（1）管道本质是一块内核缓冲区。
（2）由两个文件描述符引用，一个读端，一个写端。
（3）数据从写端流入，读端流出。
（4）当两个进程都终结的时候，管道也自动消失。
（5）管道的读端和写端都是默认阻塞的。
②管道的原理：
管道的实质是内核缓冲区，内部使用环形队列实现，默认缓冲区大小为4K，可以使用ulimit -a命令获取大小，实际操作过程中缓冲区会根据数据压力做适当调整。
③管道的局限性：
（1）不可以反复读取，数据一旦读走便不在管道中存在。
（2）数据只能单向流动，需要两个管道才能实现双向流动。
（3）只能在有血缘关系的进程间使用管道。因为没有血缘关系的进程无法获取管道描述符。
④创建管道：
使用pipe函数创建管道：函数原型：
int pipe(int fd[2]);
若函数调用成功，返回0，fd[0]存放管道的读端，fd[1]存放管道的写端。
调用失败返回-1，并设置errno值。
⑤管道实例：
父子进程间通信：
（1）父进程创建管道
（2）父进程fork出子进程
（3）父进程关闭fd[0]，子进程关闭fd[1]
代码：
int main()
{
//创建管道
//int pipe(int pipefd[2]);
int fd[2];
int ret = pipe(fd);
if(ret<0)
{
perror("pipe error");
return -1;
}
//创建子进程
pid_t pid = fork();
if(pid<0)
{
perror("fork error");
return -1;
}
else if(pid>0)
{
//关闭读端
close(fd[0]);
sleep(5);
write(fd[1], "hello world", strlen("hello world"));
wait(NULL);
}
else
{
//关闭写端
close(fd[1]);
char buf[64];
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
int n = read(fd[0], buf, sizeof(buf));
printf("read over, n==[%d], buf==[%s]\n", n, buf);
}
return 0;
}
⑥管道的读写行为：
（1）读操作
有数据：read正常读，返回读出的字节数
无数据：写端全部关闭
read解除阻塞，返回0，相当于读文件读到了尾部
没有全部关闭
read阻塞
（2）写操作
读端全部关闭：管道破裂，进程终止，内核给当前进程发SIGPIPE信号
读端没全部关闭：
缓冲区写满了：write阻塞
缓冲区没有满：继续write
⑦设置管道为非阻塞：
默认情况下，管道的读写两端都是阻塞的，若要设置读或者写端为非阻塞，则可参
考下列三个步骤进行：
第1步： int flags = fcntl(fd[0], F_GETFL, 0);
第2步： flag |= O_NONBLOCK;
第3步： fcntl(fd[0], F_SETFL, flags);
若是读端设置为非阻塞：
写端没有关闭，管道中没有数据可读，则read返回-1；
写端没有关闭，管道中有数据可读，则read返回实际读到的字节数
写端已经关闭，管道中有数据可读，则read返回实际读到的字节数
写端已经关闭，管道中没有数据可读，则read返回0
`int main()
{
//创建管道
//int pipe(int pipefd[2]);
int fd[2];
int ret = pipe(fd);
if(ret<0)
{
perror("pipe error");
return -1;
}
printf("pipe size[%ld]\n", fpathconf(fd[0], _PC_PIPE_BUF));
printf("pipe size[%ld]\n", fpathconf(fd[1], _PC_PIPE_BUF));
//关闭写端
close(fd[1]);
//设置管道的读端为非阻塞
int flag = fcntl(fd[0], F_GETFL);
flag |= O_NONBLOCK;
fcntl(fd[0], F_SETFL, flag);
char buf[64];
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
int n = read(fd[0], buf, sizeof(buf));
printf("read over, n==[%d], buf==[%s]\n", n, buf);
return 0;
}`
⑧查看管道缓冲区大小：
（1）命令：ulimit -a
（2）函数：
long fpathconf(int fd, int name);
printf("pipe size[%ld]\n", fpathconf(fd[0], _PC_PIPE_BUF));
printf("pipe size[%ld]\n", fpathconf(fd[1], _PC_PIPE_BUF));
2.FIFO命名管道
①管道只能用于有血缘关系的进程间通信，但是FIFO可以用以不相关的进程间交换数据
FIFO是Linux基础文件类型的一种（文件类型：p）但FIFO文件在磁盘上没有数据块，文件大小为0，仅仅用来标识内核中的一条通道。进程可以打开这个文件进行read/write，实际上也是在读取内核缓冲区，进而实现进程间通信
②创建FIFO命名管道
（1）方式1：使用命令：mkfifo
格式：mkfifo 管道名
（2）方式2：使用函数：int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
（未完待续）
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原文地址：https://www.cnblogs.com/luyimin/p/14313185.html
