linux多进程编程:Linux进程编程介绍(四)来源: 发布时间:星期四, 2008年12月4日 浏览:16次 评论:0
摘要:这一节,我们来看一种比较简单的数据传送的方法,即通过管道传送数据 4.进程间使用管道通信 前几节中我们讲述了有关进程的操作,我们已经学会产生一个新的进程,改变进程的执行图像等操作。然而,子进程与父进程,子进程与子进程之间,还缺少数据的方法。这一节,我们就来看一种比较简单的数据传送的方法,即通过管道传送数据。 管道允许在进程之间按先进先出的方式传送数据,管道也能使进程同步执行。管道传统的实现方法是通过文件系统作为数据的地方。有两种类型的管道:一种是无名管道,简称为管道;另一种是有名管道,也称为FIFO。进程使用系统调用open来打开有名管道,使用系统调用pipe来建立无名管道。使用无名管道通讯的进程,必须是发出pipe调用的进程及其子进程。使用有名管道通讯的进程没有上述限制。在以后的叙述中,所有无名管道都简称为管道。下面来看一下系统调用pipe。 4.1 pipe 系统调用 系统调用pipe是用来建立管道的。该调用的声明格式如下: int pipe(int filedes[2]); 在使用该调用的程序中加入下面的头文件: #include 一个管道拥有两个文件描述符用来通信,它们指向一个管道的索引节点,该调用将这两文件描述符放在参数filedes中返回。现在的许多系统中管道允许数据双向流动,但一般习惯上,文件描述符filedes[0]用来读数据,filedes[1]用来写数据。如果要求程序的可移植性好,就按照习惯的用法来编程。调用成功时,返回值为0;错误时,返回-1,并设置错误代码errno: EMFILE:进程使用了过多的文件描述符。 ENFILE:系统文件表满。 EFAULT:参数filedes无效。 下面介绍管道的操作的情况: 对于写管道: 写入管道的数据按到达次序排列。如果管道满,则对管道的写被阻塞,直到管道的数据被读操作读取。对于写操作,如果一次write调用写的数据量小于管道容量,则写必须一次完成,即如果管道所剩余的容量不够,write被阻塞直到管道的剩余容量可以一次写完为止。如果write调用写的数据量大于管道容量,则写操作分多次完成。如果用fcntl设置管道写端口为非阻塞方式,则管道满不会阻塞写,而只是对写返回0。 对于读管道: 读操作按数据到达的顺序读取数据。已经被读取的数据在管道内不再存在,这意味着数据在管道中不能重复利用。如果管道为空,且管道的写端口是打开状态,则读操作被阻塞直到有数据写入为止。一次read调用,如果管道中的数据量不够read指定的数量,则按实际的数量读取,并对read返回实际数量值。如果读端口使用fcntl设置了非阻塞方式,则当管道为空时,read调用返回0。 对于管道的关闭: 如果管道的读端口关闭,那么在该管道上的发出写操作调用的进程将接收到一个SIGPIPE信号。关闭写端口是给读端口一个文件结束符的唯一方法。对于写端口关闭后,在该管道上的read调用将返回0。下面再来看看,系统调用pipe的例子。在下面的例子中,父进程通过管道向子进程发送了一个字符串。子进程将它显示出来: #include #include #include #include #include int main() { int fd[2],cld_pid,status; char buf[200], len; if (pipe(fd) == -1) { printf("creat pipe error "); exit(1); } if ((cld_pid=fork()) == 0) { close(fd[1]); len = read(fd[0],buf,sizeof(buf)); buf[len]=0; printf("Child read pipe is -- %s ",buf); exit(0); } else { close(fd[0]); sprintf(buf,"Parent creat this buff for cld %d",cld_pid); write(fd[1],buf, strlen(buf)); exit(0); } } 该程序执行过程的屏幕拷贝: [root@wapgw /tmp]# ./pipe [root@wapgw /tmp]# Child read pipe is -- Parent creat this buff for cld 5954 [root@wapgw /tmp]# 4.2 dup 系统调用 系统调用dup是用来复制一个文件描述符,也就是将进程u区的文件描述符表中的一项复制一份,使得这两项同时指向系统文件表的同一表项。该调用的声明格式如下: int dup(int oldfd); int dup2(int oldfd, int newfd); 在使用该调用的程序中加入下面的头文件: #include 系统调用dup复制由参数oldfd指定的文件描述到进程文件描述符表的第一个空表项处。而系统调用dup2复制由参数oldfd指定的文件描述到参数newfd指定的文件描述符表项处。老的文件描述符和新复制的文件描述符可以互换使用。它们共享锁、文件指针和文件状态。例如,对其中一个文件描述符使用系统调用lseek修改文件指针的位置,对另一文件描述符来说文件指针也改变了,其实我们了解了内核的工作原理,这一点很容易理解。因为我们知道,文件指针是放在系统文件表中的。但这两个文件描述符具有不同的close-on-exec标志,因为该标志是存放在文件描述符表中的。 该调用成功时,返回值为新的描述符;错误时,返回-1,并设置相应的错误代码errno: EBADF:参数oldfd不是一个已经打开的文件描述符;或者参数newfd超出允许的文件描述符的取值范围。 EMFILE:进程打开的文件描述符数量已经到达最大值,但仍然企图打开新的文件描述符。 下面我们来看一个简单的例子。在这个例子中,我们将标准输出(文件描述符为1)关闭,并将一个打开了普通文件“output”的文件描述符复制到标准输出上,因为刚关闭了文件描述符1,所以,文件描述符表的第一个空表项是1。所以,程序以后的printf等向标准输出写的内容都写到了文件output中。 #include #include #include #include #include int main() { int fd; if ((fd=open("output",O_CREAT|O_RDWR,0644))==-1) { printf("cannot open output file "); exit(1); } close(1); /* 关闭标准输出 */ dup(fd); /* 复制fd到文件描述符1上 */ close(fd); /* 即时关闭不用的文件描述符是一个好习惯 */ printf("This line will write to file "); exit(0); } 该程序执行过程的屏幕拷贝: [wap@wapgw /tmp]$ gcc -o dup_test dup_test.c [wap@wapgw /tmp]$ ./dup_test [wap@wapgw /tmp]$ more output This line will write to file [wap@wapgw /tmp]$ 0
相关文章
读者评论
发表评论 |