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深入解析Linux進程間通信之代碼
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在Linux系統(tǒng)中，進程間通信是非常重要的一種機制。它使得不同的進程之間能夠互相協(xié)作，共同完成任務(wù)。而Linux提供了多種進程間通信的機制，比如管道、信號、共享內(nèi)存和套接字等。在本文中，我們將深入探討Linux進程間通信的代碼實現(xiàn)。
1. 管道
管道是Linux中最簡單、最常見的一種進程間通信方式。它將一個進程的輸出，傳遞給另一個進程的輸入。在Linux中，管道使用的是匿名管道。這種管道由操作系統(tǒng)創(chuàng)建，而且只能用于父子進程或者兄弟進程之間的通信。
子進程使用fork()函數(shù)創(chuàng)建，在子進程中關(guān)閉自己不需要的文件描述符，然后調(diào)用dup2()函數(shù)將自己的輸出重定向到管道的寫端。父進程也關(guān)閉自己不需要的文件描述符，再從管道的讀端讀取數(shù)據(jù)。管道通信的過程非常簡單，下面是一個示例代碼：
“`
#include
#include
int mn()
{
int pipefd[2];
char buf[20];
pid_t pid;
if(pipe(pipefd)
{
perror(“pipe error”);
return -1;
}
pid = fork();
if(pid
{
perror(“fork error”);
return -1;
}
else if(pid == 0) //子進程
{
close(pipefd[0]); //關(guān)閉讀端
write(pipefd[1], “hello”, 5); //向管道中寫入數(shù)據(jù)
_exit(0);
}
else //父進程
{
close(pipefd[1]); //關(guān)閉寫端
read(pipefd[0], buf, 20); //從管道中讀取數(shù)據(jù)
printf(“%s\n”, buf); //輸出讀取到的數(shù)據(jù)
}
return 0;
}
“`
2. 信號
信號是Linux中另一種進程間通信的方式。一個進程發(fā)送信號，另一個進程接收信號。信號可以用來通知目標(biāo)進程某些事件的發(fā)生，比如Ctrl+C或者Ctrl+Z事件。
在Linux系統(tǒng)中，一個進程可以通過kill()函數(shù)向另一個進程發(fā)送信號。而另一個進程需要通過signal()函數(shù)來注冊信號處理函數(shù)，以便處理接收到的信號。下面是一個示例代碼：
“`
#include
#include
#include
void sig_handler(int signo)
{
printf(“Received signal %d\n”, signo);
}
int mn()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid
{
perror(“fork error”);
return -1;
}
else if(pid == 0) //子進程
{
signal(SIGINT, sig_handler); //注冊信號處理函數(shù)
while(1)
{
printf(“Child process is running…\n”);
sleep(1);
}
}
else //父進程
{
sleep(3);
printf(“Parent process sends signal to child…\n”);
kill(pid, SIGINT); //向子進程發(fā)送信號
}
return 0;
}
“`
3. 共享內(nèi)存
共享內(nèi)存是Linux中的一種高效的進程間通信機制。它允許不同進程之間直接讀寫同一塊內(nèi)存區(qū)域。共享內(nèi)存通常用于進程之間需要頻繁交換大量數(shù)據(jù)的情況。
在Linux系統(tǒng)中，要使用共享內(nèi)存，需要先通過shmget()函數(shù)創(chuàng)建一個共享內(nèi)存區(qū)域。然后通過shmat()函數(shù)將該內(nèi)存區(qū)域附加到當(dāng)前進程的地址空間中，以便讀寫共享內(nèi)存。通過shmdt()函數(shù)將共享內(nèi)存從當(dāng)前進程中分離。下面是一個示例代碼：
“`
#include
#include
#include
#include
#define SHM_SIZE 1024 //共享內(nèi)存大小
int mn()
{
int shmid;
char *shmaddr;
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SHM_SIZE, IPC_CREAT|0666); //創(chuàng)建共享內(nèi)存區(qū)域
if(shmid
{
perror(“shmget error”);
return -1;
}
shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0); //附加共享內(nèi)存到當(dāng)前進程的地址空間中
if(shmaddr == (char *)-1)
{
perror(“shmat error”);
return -1;
}
sprintf(shmaddr, “Hello shared memory”); //寫入共享內(nèi)存
printf(“Shared memory content: %s\n”, shmaddr); //讀取共享內(nèi)存
shmdt(shmaddr); //分離共享內(nèi)存
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL); //刪除共享內(nèi)存區(qū)域
return 0;
}
“`
4. 套接字
套接字是Linux中最通用的進程間通信方式。它允許不同進程之間通過網(wǎng)絡(luò)進行通信。套接字通常用于進程之間需要在不同計算機上進行通信的情況。
在Linux系統(tǒng)中，要使用套接字，需要先調(diào)用socket()函數(shù)創(chuàng)建一個套接字。然后通過bind()函數(shù)將套接字與本地網(wǎng)絡(luò)地址綁定。接著，通過listen()函數(shù)等待連接請求。通過accept()函數(shù)接受連接請求，與另一個進程建立連接，并進行數(shù)據(jù)傳輸。下面是一個示例代碼：
“`
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 9999 //監(jiān)聽端口號
#define MAX_CONN 10 //更大連接數(shù)
int mn()
{
int listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
socklen_t clilen;
char buf[1024];
time_t ticks;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //創(chuàng)建套接字
if(listenfd
{
perror(“socket error”);
return -1;
}
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(PORT);
if(bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr))
{
perror(“bind error”);
return -1;
}
if(listen(listenfd, MAX_CONN)
{
perror(“l(fā)isten error”);
return -1;
}
for( ; ; )
{
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &clilen); //接受連接請求
if(connfd
{
perror(“accept error”);
continue;
}
ticks = time(NULL);
snprintf(buf, sizeof(buf), “%.24s\r\n”, ctime(&ticks));
write(connfd, buf, strlen(buf)); //向連接的客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)
close(connfd); //關(guān)閉連接
}
return 0;
}
“`
相關(guān)問題拓展閱讀：
- Linux平臺下python中有什么方法可以與一個進程通信
Linux平臺下python中有什么方法可以與一個進程通信
本文實例講解了python實現(xiàn)兩個程序之間姿碼通信的方法，具體方法如下：
該實跡扒哪例采用socket實現(xiàn)，與socket網(wǎng)絡(luò)編程不一樣的是socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)的之一個參數(shù)是socket.AF_UNIX
而不是 socket.AF_INET
例中兩個python程序 s.py/c.py 要先運行s.py
基于fedora13/python2.6測試，成功實此明現(xiàn)！
s.py代碼如下：
#!/usr/bin/env python
import socket
import os
if __name__ == ‘__main__’:
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
conn = ‘/tmp/conn’
if not os.path.exists(conn):
os.mknod(conn)
if os.path.exists(conn):
os.unlink(conn)
sock.bind(conn)
sock.listen(5)
while True:
connection,address = sock.accept()
data = connection.recv(1024)
if data == “hello,server”:
print “the client said:%s!\n” % data
connection.send(“hello,client”)
connection.close()
c.py代碼如下：
#!/usr/bin/env python
import socket
import time
if __name__ == ‘__main__’:
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
conn = ‘/tmp/conn’
sock.connect(conn)
time.sleep(1)
sock.send(‘hello,server’)
print sock.recv(1024)
sock.close()
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