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linux多进程 管道通信

Linux中的多进程管道通信是一种进程间通信(IPC)机制,它允许一个进程的输出直接成为另一个进程的输入。这种通信方式基于文件系统中的管道文件,通常用于具有亲缘关系的进程之间(例如父子进程)。

基础概念

管道(Pipe):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。管道分为匿名管道和命名管道(FIFO)。

匿名管道:通常用于父子进程之间的通信,不需要显式地创建,系统会自动创建。

命名管道(FIFO):是一种特殊的文件类型,可以在不相关的进程之间进行通信。

优势

  1. 简单易用:管道的创建和使用相对简单。
  2. 高效:数据直接在内核缓冲区之间传输,减少了数据拷贝的次数。
  3. 同步机制:管道本身具有一定的同步机制,可以防止读写冲突。

类型

  • 匿名管道(Anonymous Pipes)
  • 命名管道(Named Pipes 或 FIFOs)

应用场景

  • 数据流的传递,如日志记录、进程监控等。
  • 进程间的任务分发和结果收集。
  • 实现生产者-消费者模式。

示例代码

以下是一个使用匿名管道进行父子进程通信的简单示例:

代码语言:txt
复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    pid_t cpid;
    char buf;

    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    cpid = fork();
    if (cpid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (cpid == 0) {    // 子进程
        close(pipefd[1]);  // 关闭不需要的写端
        while (read(pipefd[0], &buf, 1) > 0)
            write(STDOUT_FILENO, &buf, 1);
        write(STDOUT_FILENO, "\n", 1);
        close(pipefd[0]);
        _exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {            // 父进程
        close(pipefd[0]);  // 关闭不需要的读端
        write(pipefd[1], "Hello, world!\n", 14);
        close(pipefd[1]);  // 关闭写端,通知子进程数据发送完毕
    }

    return 0;
}

遇到的问题及解决方法

问题:管道通信时出现数据丢失或阻塞。

原因

  • 管道缓冲区满,写操作阻塞。
  • 读进程未及时读取数据,导致写进程阻塞。

解决方法

  • 使用非阻塞I/O模式。
  • 设置合适的管道缓冲区大小。
  • 使用多线程或多进程并发读写。

问题:命名管道在不同机器间通信失败。

原因

  • 网络文件系统(NFS)配置问题。
  • 权限设置不正确。

解决方法

  • 确保NFS服务正常运行。
  • 检查并设置正确的文件权限和所有者。

通过以上信息,你应该能够理解Linux多进程管道通信的基础概念、优势、类型、应用场景,以及常见问题的解决方法。

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Linux进程通信 管道

(2)管道只能在具有公共祖先的两个进程之间使用。通常,一个管道由一个进程创建,在进程调用fork后,这个管道就能在父进程和子进程之间使用了。(FIFO无此局限)。       ...--《Unix环境高级编程》 通俗理解: Linux的管道通信,通讯方式正如其名一样,如同一个大管道,一端流入,一端流出。...半双工通信方式,即只能一端流入另一端流出;全双工通信方式,即一端可以流入也可以流出。 PIPE PIPE是一种半双工管道,其中,fd[1]用来向管道写入数据,fd[0]用来从管道读出数据。...若两个进程需要利用PIPE通信,就要保证一个进程使用fd[0],另一个进程使用fd[1]。...PIPE可称为“匿名管道”,无需命名,在具有亲属关系的进程中使用;FIFO又可称为“有名管道”,在使用过程中,其会在系统中创建FIFO类型文件,从而可通过此文件进行不相关进程间的通信。 通信方式。

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    前言 管道是Linux中最古老的进程间通信的方式,本文介绍了进程间通信的相关概念,主要介绍了匿名管道和命名管道。 一、进程间通信 1.概念 什么是进程间通信?...本文主要介绍的是管道。 二、管道 1.管道介绍 管道是Unix中最古老的进程间通信的方式,我们把连接两个进程的数据流称为“管道”。...) 父子进程正确进行管道通信的方式: 父进程创建管道,同时具有读写权限。...匿名管道可以用来进行父进程和子进程之间的进程间通信。 pipi pipi创建一个管道,只需要调用pipe系统调用。...2.命名管道 匿名管道的限制就是只能在具有血缘关系的进程间通信,那么如果是两个毫不相干的进程间通信交互呢? 如果我们想要在两个不相关的进程之间进行通信,我们可以使用FIFO文件,它被称为命名管道。

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    【Linux】进程间通信——命名管道

    @TOC 命名管道 匿名管道只能用来进行进程间通信,让具有血缘关系的进程进行通信 让毫不相关的进程之间进行通信,就需要采用命名管道通信 因为该文件有文件名称的,而且必须要有,所以叫做命名管道 1....命名管道原理 要打开对应的文件,就会在操作系统内创建struct file对象,struct file对象有自己的缓冲区 由于0 1 2 分别被占用,所以3指向struct file对象 若有一个毫不相关的进程...当新创建一个进程时,引用计数就会变成2 此时两个进程指向同一份文件 目的是让两个进程之间进行通信,所以就不应该把数据刷到磁盘上, 应该把磁盘文件改为内存级的,不会进行刷盘,把它命名为管道文件 如何保证两个毫不相关的进程...文件的唯一性,使用路径表示的 让不同的进程通过文件路径+文件名看到同一个文件,并打开,就是看到了同一个资源 3....用命名管道实现server&client通信 在vscode中,分别创建server.cc文件和client.cc文件以及makefile 如何使用makefile连续生成可执行程序 若这样创建makefile

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