进程间通信的目的是为了实现以下几个主要功能:
进程间通信的发展包括:
进程间通信的分类包括:
管道是一种最基本的进程间通信机制,主要用于具有亲缘关系的进程之间的通信,例如父子进程。
匿名管道用于父子进程之间的通信。以下是匿名管道的使用示例:
以下是使用管道进行通信的示例代码:
完整代码如下:
#include <iostream> #include <string> #include <cerrno> // errno.h #include <cstring> // string.h #include <unistd.h> #include <sys> #include <sys> const int size = 1024; std::string getOtherMessage(){ static int cnt = 0; std::string messageid = std::to_string(cnt); cnt++; pid_t self_id = getpid(); std::string stringpid = std::to_string(self_id); std::string message = "messageid: "; message += messageid; message += " my pid is : "; message += stringpid; return message; } // 子进程进行写入 void SubProcessWrite(int wfd){ int pipesize = 0; std::string message = "father, I am your son prcess!"; char c = 'A'; while (true) { std::cerr 0) { inbuffer[n] = 0; // == '\0' std::cout 0) exit(0); SubProcessWrite(pipefd[1]); close(pipefd[1]); exit(0); } std::cout 0) { std::cout >8)&0xFF) </sys></sys></unistd.h></cstring></cerrno></string></iostream>
管道的读取和写入行为如下:
当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时,Linux将保证写入的原子性;当要写入的数据量大于PIPE_BUF时,Linux不再保证写入的原子性。原子操作意味着写入操作不会被中断,读方要么读不到数据,要么读到完整的数据。
进程池的实现可以利用管道进行进程间通信。以下是进程池实现的示例代码:
ProcessPool.cc:
#include <iostream> #include <string> #include <vector> #include <unistd.h> #include <sys> #include <sys> #include "Task.hpp" // void work(int rfd) // { // while (true) // { // int command = 0; // int n = read(rfd, &command, sizeof(command)); // if (n == sizeof(int)) // { // std::cout 0) // { // std::cout *channels, task_t task){ for (int i = 0; i empty()) { // 第二次之后,开始创建的管道要关闭继承下来的写端 for(auto &channel : *channels) channel.CloseChannel(); } // child - read close(pipefd[1]); dup2(pipefd[0], 0); // 将管道的读端,重定向到标准输入 task(); close(pipefd[0]); exit(0); } // 3.构建一个channel名称 std::string channel_name = "Channel-" + std::to_string(i); // 父进程 close(pipefd[0]); // a. 子进程的pid b. 父进程关心的管道的w端 channels->push_back(Channel(pipefd[1], id, channel_name)); } } } // 0 1 2 3 4 channelnum int NextChannel(int channelnum){ static int next = 0; int channel = next; next++; next %= channelnum; return channel; } void SendTaskCommand(Channel &channel, int taskcommand){ write(channel.GetWfd(), &taskcommand, sizeof(taskcommand)); } void ctrlProcessOnce(std::vector<channel> &channels){ sleep(1); // a. 选择一个任务 int taskcommand = SelectTask(); // b. 选择一个信道和进程 int channel_index = NextChannel(channels.size()); // c. 发送任务 SendTaskCommand(channels[channel_index], taskcommand); std::cout &channels, int times = -1){ if (times > 0) { while (times--) { ctrlProcessOnce(channels); } } else { while (true) { ctrlProcessOnce(channels); } } } void CleanUpChannel(std::vector<channel> &channels){ // int num = channels.size() -1; // while(num >= 0) // { // channels[num].CloseChannel(); // channels[num--].Wait(); // } for (auto &channel : channels) { channel.CloseChannel(); channel.Wait(); } // // 注意 // for (auto &channel : channels) // { // channel.Wait(); // } } // ./processpool 5 int main(int argc, char *argv[]){ if (argc != 2) { std::cerr channels; // 1. 创建信道和子进程 CreateChannelAndSub(num, &channels, work1); // 2. 通过channel控制子进程 ctrlProcess(channels, 5); // 3. 回收管道和子进程. a. 关闭所有的写端 b. 回收子进程 CleanUpChannel(channels); // sleep(100); return 0; }</channel></channel></sys></sys></unistd.h></vector></string></iostream>
Task.hpp:
#pragma once #include <iostream> #include <ctime> #include <cstdlib> #include <sys> #include <unistd.h> #define TaskNum 3 typedef void (*task_t)(); // task_t 函数指针类型 void Print(){ std::cout 2) return; tasks[number](); } int SelectTask(){ return rand() % TaskNum; } void work(){ while (true) { int command = 0; int n = read(0, &command, sizeof(command)); if (n == sizeof(int)) { std::cout </unistd.h></sys></cstdlib></ctime></iostream>
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