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管道:本质上就是一个文件#xff0c;前面的进程以写方式打开文件#xff0c;后面的进程以读方式打开。这样前面写完后面读#xff0c;于…进程间通信 - 通道
什么是管道
进程间的通信方式有五种分别为:管道、信号量、共享内存、消息队列和套接字。
管道:本质上就是一个文件前面的进程以写方式打开文件后面的进程以读方式打开。这样前面写完后面读于是就实现了通信。即把一个进程的输出直接连接在另外一个进程的输入。
虽然实现形态上是一个特殊文件对管道的读写可以使用普通的read()write()函数但管道不属于任何文件系统(管道本身并不占用磁盘或者其他外部存储的空间)。
在Linux的实现上它占用的是内存空间只存在于内存中。所以Linux上的管道就是一个操作方式为文件的内存缓冲区。即管道本质上是内核的一块缓存。
管道分为有名管道和无名管道两种,它们的区别是:
无名管道:又称为匿名管道(Anonymous Pipe)只能在亲缘进程(是指有同一个祖先如父子进程、兄弟进程)之间进行通信。有名管道:又称为命名管道(Named Pipe),可以在任意两个进程之间进行通信。
管道通信模式
通信模式分为:
单工:数据只在一个方向上传输不能实现双方通信半双工(切换的单工):允许数据在两个方向上传输但是同一时间数据只能在同一个方向上传输全双工:允许数据在两个方向上同时传输
管道是半双工的数据只能向一个方向流动;需要双方通信时需要建立起两个管道,
管道的特点
管道是半双工的管道提供流式服务字节流通信没有消息边界多个进程同时发送的字节流混在一起则无法分辨消息所有管道一般用于两个进程之间通信。管道的内容读完后不会保存一般而言进程退出管道释放所以管道的生命周期跟随进程一般而言内核会对管道操作进行同步与互斥匿名管道一般用于亲缘进程间通信命名管道一般用于两个无关联进程间通信
匿名通道PIPE
是一种亲缘进程间的通信方法。匿名管道存在于kernel(内核)中AB必须具有亲缘关系进程。同一时刻只能有一个写端或一个读端。
父子进程间只要是**fork()**出来的就会完美复制父进程的数据。如果在fork0)之前创建管道并获取管道的操作接口子进程就能使用管道。
命名管道FIFO
**命名管道(Named Pipe)**是一种独立进程之间通信的机制用于在无关的进程之间进行数据传输。
与匿名管道不同命名管道不需要亲缘关系的进程之间也不需要共享同一终端。任意进程可以通过打开命名管道的读取端和写入端来与其进行通信。
命名管道通过在文件系统中创建一个特殊的文件来实现通信。这个特殊的文件被称为FIFO(First-inFirst-out)或命名管道。
命名管道通信的原理:
和匿名管道一样想让双方通信必须先让双方看到同一份资源!它和匿名管道本质是一样的只是看到资源的方式不同。匿名管道是通过父子进程继承来看到同一份资源的也叫做管道文件这个文件是纯内存级的所以没有名字叫做匿名管道。而命名管道是在磁盘上有一个特殊的文件这个文件可以被打开但是打开后不会将内存中的数据刷新到磁盘。在磁盘上就有了路径而路径是唯一的所以双方就可以通过文件的路径 来看到同一份资源,即管道文件。
命名管道的特点:
命名管道可以使互不相关的两个独立进程实现彼此通信命名管道可以通过路径名来指出并且在文件系统中是可见的。在建立管道之后两进程就可以把它当作普通文件进行读写使用非常方便。FIFO严格遵循先进先出原则对管道及FIFO的读总是从开始处返回数据对它们的写则把数据添加到末尾。命名管道不支持如Iseek0)等文件的定位操作。命名管道依然在内核态内存中命名管道在文件系统中有节点(即在文件系统中可以找到)命名管道严格遵循先进先出原则命名管道不能使用文件重定位的函数lseek()命名管道可以用在亲缘和非亲缘进程间(一般用于非亲缘进程间通信)
管道命名
在Linux shell中执行命令经常会将上一个命令的输出作为下一个命令的输入由多个命令配合完成一件事情。而这就是通过管道来实现的。|这个竖线就是管道符号。
Is-llgrep string //grep是抓取指令
●1s命令(其实也是一个进程)会把当前目录中的文件都列出来但它不会直接输出而是把要输出到屏幕上的数据通过管道输出到grep这个进程中作为grep这个进程的输入;
●然后这个进程对输入的信息进行筛选(grep的作用)把存在string的信息的字符串(以行为单位)打印在屏幕上。
