Linux之进程间通信(一)

1. 什么是进程间通信

进程是操作系统隔离的独立程序，每个进程有自己独立虚拟地址空间。默认情况下：A 进程不能直接读写 B 进程的内存，互相看不见对方的数据。

IPC：让多个进程之间交换数据、传递消息、同步协作的一套机制。

2. 为什么需要 IPC？为什么要这么做

① 数据共享

一个进程产生数据，另一个进程要拿来用。例子：

shell 执行管道命令 ls | grep txt ls进程输出结果，交给grep进程做过滤，两个进程必须传数据，没有 IPC 就做不到。

② 任务拆分，分工协作

把一件大任务拆成多个进程并行干活。比如：父进程 fork 出子进程，子进程负责计算，父进程负责接收结果打印；子进程干活，父进程负责调度。多个进程分工，就要互相传递结果。

③ 事件通知、状态同步

进程 A 告诉进程 B："我做完了，你可以开始执行"。实现进程之间的等待、通知。

④ 资源协调

多个进程抢同一个资源，通过 IPC 做互斥，防止乱抢出错。

如果没有 IPC：进程之间完全孤岛，fork 出来子进程复制一份内存，fork 之后父子进程修改各自变量互不影响，父子不能直接互通。

3.怎么做

进程间是有独立性的,

首先让不同的进程,要先看到同一份资源

该功能由OS提供

通信原理

参数

pipefd[2] 是输出型参数，传入一个 int 数组，pipe 函数会往里面填入两个文件描述符：

pipefd[0]：读端 read end，从管道读取数据
pipefd[1]：写端 write end，向管道写入数据

💡 管道是单向半双工 ：数据只能从 pipefd[1] 写入，从pipefd[0]读出，不能反向。

cpp 复制代码

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include <sys/wait.h>
int main()
{
    //创建管道
    int pipefd[2]={0};
    int n=pipe(pipefd);
    if(n<0)
    {
        perror("pipe");
        return 1;
    }
    printf("pipefd[0]:%d,pipefd[1]:%d\n",pipefd[0],pipefd[1]);

    //创建子进程
    pid_t id=fork();
    if(id==0)
    {
        //子进程
        close(pipefd[0]);
        char msg[]="hello world\n";
        int cnt=10;
        char outbuffer[1024];
        while(cnt)
        {
            snprintf(outbuffer,sizeof(outbuffer),"f->c# %s %d %d\n",msg,cnt--,getpid());//snprintf->最后加\0
            write(pipefd[1],outbuffer,strlen(outbuffer));//要不要+1??
        }
        // write(pipefd[1],msg,strlen(msg));
        exit(0);
    }
    //父进程
    close(pipefd[1]);
    char inbuffer[1024];
    while (1)
    {
        size_t n=read(pipefd[0],inbuffer,sizeof(inbuffer)-1);//read不管什么都要读,我们最后\0
        if(n>0)
        {
            inbuffer[n]=0;//0->\0
            printf("%s\n",inbuffer);
        }
        else if(n==0)
        {

        }
        else
        {
            perror("read");
            break;
        }
    }
    
    pid_t rid=waitpid(id,NULL,0);
    (void)rid;
    return 0;
}