Linux进程通信——管道(下)

简介: Linux进程通信——管道(下)

在创建子进程那部分有一个雷点,就是创建第一个子进程的时候,父进程的fd有两个是指向管道的,子进程就继承了父进程的文件描述符表,然后进程读写关闭。

创建第二个子进程的时候,第二个子进程也继承了父进程的文件描述符表,同样是关闭对应的读写端,但是父进程的文件描述符表中还存着对于第一个子进程的写端,这就是一个隐藏的bug。

也就是说我们进行关闭父进程的第一个写端的时候,其实还有其他进程指向第一个子进程,也就是说他的返回值不是0,并且依旧阻塞。

如果是批量化的关闭所有的写段文件描述符,前面的子进程没有关闭完成写端就先不关闭进程,就要去后面的子进程,到了最后一个进程,只有一个父进程对应的写段,那么关闭之后最后一个子进程就没有对应的写段了,相对应的文件描述符表也就关闭了,这个时候倒数第二个进程也没有指向它的写段,也可以关闭了,以此类推。这也是解决问题的一个办法。

还有一种方法是这样的:

void createSubProcess(vector<subEd>&arr,vector<func_t>&funcMap)
{
    vector<int> deletefd;//储存父进程写段的fd
    for(int i = 0;i < PROCSS_NUM; i++)
    {
        int fds[2];
        int n = pipe(fds);
        assert(n==0);
        (void)n;//这里防止Release之后上面的assert直接被忽略,导致n被判断没被使用
        pid_t id = fork();
        if(id == 0)
        {
            for(int i = 0; i < deletefd.size();i++) close(deletefd[i]);//在子进程中关闭掉对应的写端
            //子进程处理任务
            close(fds[1]);//关闭写端
            while(1)
            {
                //获取命令码,如果没发送,子进程阻塞
                int commandCode = recvTask(fds[0]);//读取父进程发来的信息
                //完成任务
                if(commandCode >= 0 && commandCode < funcMap.size()) funcMap[commandCode]();//调用处理条件的信息表
                else break;//如果没有可读取的内容就跳出循环,就等于写端关闭,读端也关闭
            }
            exit(0);
        }
        close(fds[0]);//父进程关闭读端
        subEd sub(id,fds[1]);//创建子进程id和父进程写fd储存的对象,这里要注意,走到这里的是父进程,父进程拿到的返回值是子进程的pid
        arr.push_back(sub);//放入子进程信息的数组中
        deletefd.push_back(fds[1]);//将父进程写端放入
    }
}

这样运行起来也是没有任何问题的。

命名管道

这个管道可用于两个没有血缘关系的进程进行通信。

第一个参数是文件路径+文件名,第二个参数是权限(和创建文件的权限是一个东西)。

成功返回0,失败返回-1.

这个就是命名管道,P开头。

注意:这里大小都没变。

本来应该打印在左侧的通过管道文件传到了右边。此时这里就完成了命令行式的打印。

但是这里还是大小不变。这是为什么呢?

首先来看看这行图:

两个进程对应的两个文件描述符的表指向了同一个文件,但是内存中的文件其实也是操作系统通过数据结构搞出来的结构体,这里struct file并不需要两个,只需要一个就够了。

那么我们这里看到的同一份资源就是file了,所以就不需要在刷新到缓冲区了然后到磁盘里面了,就相当于是一个内存级的文件。

让两个无血缘关系的进程通信

首先让两个进程打开指定名称(路径+文件名)的同一个文件。(路径+文件名)唯一性

头文件——comm.hpp

两个源文件——client.cc server.cc

其实这里就等于两个进程间的对于一个文件进行操作。

然后来看一下删除文件的操作,参数是文件目录+名,返回值是0成功,-1失败。

comm.hpp

#include<iostream>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cerrno>
#include<cassert>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
using namespace std;
#define NAME_PIPE "/home/mfc/exercise/name_pipe/my_pipe"
bool createFifo(const string& path)
{
    umask(0);
    int n = mkfifo(NAME_PIPE,0600);
    if(n == 0) return 1;
    else 
    {
        cout << "errror:" << errno << "err string:" << strerror(errno) << endl;
        return 0;
    }
}
void removeFifo(const string& path)
{
    int n = unlink(path.c_str());
    assert(n==0);
    (void)n;
}

client.cc

#include"comm.hpp"
int main()
{
    int wfd = open(NAME_PIPE,O_WRONLY);//打开同一个文件
    if(wfd < 0) exit(1);
    char buffer[1024];
    while(1)
    {
        cout << "Please Say:";
        fgets(buffer,sizeof(buffer),stdin);
        ssize_t n = write(wfd,buffer,strlen(buffer));
        assert(n == strlen(buffer));
        (void)n;
    }
    close(wfd);
    return 0;
}

server.cc

#include"comm.hpp"
int main()
{
    int n = createFifo(NAME_PIPE);//创建管道文件
    assert(n);
    (void)n;
    int rfd = open(NAME_PIPE,O_RDONLY);//打开同一个文件
    if(rfd < 0) exit(1);
    char buffer[1024];
    while(1)
    {
        ssize_t s = read(rfd,buffer,sizeof(buffer)-1);//-1是防止没位置放\0
        if(s > 0)
        {
            buffer[s]=0;
            cout << "client-<server:"<< buffer;
        }
        else if(s == 0)//写入关闭
        {
            cout << "client quit, me too!" <<endl;
            break;
        }
        else//失败
        {
            cout << "err string:" << strerror(errno) << endl;
            break;
        }
    }
    close(rfd);
    removeFifo(NAME_PIPE);//删除管道文件
    return 0;
}

这样两个没有血缘关系的进程就通信成功了。

那么这里还有两个小细节:

第一个

读端这一步为什么不跑了呢?因为在open这里阻塞中。需要写端打开才能继续跑。

管道文件必须两端同时打开才会继续运行代码。

第二个

我们读端输出并没有换行,为什么自己换行了呢?因为我们平时输入之后会按回车,其实就等于\n 了,打印的时候也算上了\n,所以打印出来的结果就是带换行的。

这里也可以这么写:

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