wordpress解决google字体,乐陵seo,深圳公司的网站设计,网址导航百度#x1f351;个人主页#xff1a;Jupiter. #x1f680; 所属专栏#xff1a;Linux从入门到进阶 欢迎大家点赞收藏评论#x1f60a; 目录 #x1f351;进程间通信#x1f42c;进程间通信目的 #x1f4da;管道 #x1f4d5;管道的原理#x1f427;用fork来共享管道原… 个人主页Jupiter. 所属专栏Linux从入门到进阶 欢迎大家点赞收藏评论 目录 进程间通信进程间通信目的 管道 管道的原理用fork来共享管道原理站在文件描述符角度-深度理解管道 匿名管道 管道读写规则 管道特点 基于管道实现一个进程池 进程间通信
进程间通信目的
数据传输一个进程需要将它的数据发送给另一个进程资源共享多个进程之间共享同样的资源。通知事件一个进程需要向另一个或一组进程发送消息通知它它们发生了某种事件如进程终止时要通知父进程。进程控制有些进程希望完全控制另一个进程的执行如Debug进程此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常并能够及时知道它的状态改变。
进程间通信的实质让不同的进程看到一份资源。
管道
什么是管道
管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。 我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流称为一个“管道”其中管道只能被设计为单向通信的。 管道的原理
用fork来共享管道原理 站在文件描述符角度-深度理解管道
当一个进程以读和以写打开同一个文件的时候会有两个struct file对象如下图一个被打开的文件只有一个文件缓冲区所以这两个struct file对象指向的是同一个缓冲区。struct file允许多个指针指向的里面有引用计数当上层调用close的时候实际上是将对应的struct file* fd_struct里面的数据清空然后引用计数–为0就会回收对应的文件缓冲区当我们fork创建子进程后会以父进程为模板将进程独有的资源拷贝给子进程浅拷贝。这时子进程也指向父进程所指向的那两个struct file对象两个进程就看到了同一份资源缓冲区。将父子进程对应的读或则写端关闭就形成了单向的管道。 匿名管道
OS提供的一个系统调用pipe调用后OS还是使用文件那一套只需创建一个内存级文件对象与文件缓冲区但并不是真的打开了一个文件其中磁盘中并不存在这个文件不需要向磁盘做刷新 头文件 #include unistd.h 功能:创建一无名管道 原型
int pipe(int fd[2]);参数 fd文件描述符数组,其中fd[0]表示读端, fd[1]表示写端返回值:成功返回0失败返回错误代码。 示例代码
void writer(int wfd)
{const char *str hello father, I am child;char buffer[128];snprintf(buffer, sizeof(buffer), %s, str);write(wfd, buffer, strlen(buffer));
}
void reader(int rfd)
{char buffer[1024];ssize_t n read(rfd, buffer, sizeof(buffer)-1);(void)n;printf(father get a message: %s, buffer);
}int main()
{// 1. 创建管道int pipefd[2];int n pipe(pipefd);if(n 0) return 1;printf(pipefd[0]: %d, pipefd[1]: %d\n, pipefd[0], pipefd[1]); // 3, 4// 2. 创建子进程 pid_t id fork();if(id 0){//子进程作为写端关闭读close(pipefd[0]);writer(pipefd[1]);exit(0);}//父进程作为读端关闭写close(pipefd[1]);reader(pipefd[0]);wait(NULL);return 0;
}管道读写规则
管道内部没有数据并且写端没有关闭自己的fd读端就会阻塞等待直到pipe中有数据。管道内部写满数据并且读端没有关闭自己的fd写端就会阻塞等待直到pipe中有空间可以写。如果所有管道写端对应的文件描述符被关闭则read返回0表示读结束类似读到了文件结尾。如果所有管道读端对应的文件描述符被关闭则write操作会产生信号SIGPIPE,进而可能导致write进程退出。 管道特点
只能用于具有共同祖先的进程具有亲缘关系的进程之间进行通信通常一个管道由一个进程创建然后该进程调用fork此后父、子进程之间就可应用该管道。管道是面向字节流的。一般而言进程退出管道释放所以管道的生命周期随进程。一般而言内核会对管道操作进行同步与互斥。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将不再保证写入的原子性。PIPE_BUF4096字节管道是半双工的数据只能向一个方向流动单向通信 需要双方通信时需要建立起两个管道 。
基于管道实现一个进程池
实现目标创建多个子进程父进程通过管道向子进程发送任务对子进程进行控制使子进程能够负载均衡的完成父进程提供的任务。
#pragma once#includeiostream
#includecstdlib
#includeunistd.husing namespace std;typedef void(*work_t)();
typedef void(*task_t)();void Printlog()
{coutPrintlogendl;
}
void callone()
{coutcalloneendl;
}
void ConnectMysql()
{coutConnectMysqlendl;
}task_t tasks[3]{ Printlog , callone , ConnectMysql};uint32_t nextwork()
{return rand()%3;
}void worker()
{while(true){uint32_t command_code 0;ssize_t n read(0,command_code,sizeof(command_code));if(nsizeof(command_code)){if(command_code3) continue;tasks[command_code]();}else if(n0){break;}}}#include iostream
#include unistd.h
#include string
#include cstdlib
#includesys/wait.h
#include vector
#include ctime
#include task.hppusing namespace std;#define Subprocnum 5enum
{UsageError 1,NumError,PipeError
};void Usage(const string proc)
{cout Usage: proc -Subprocnum endl;
}
//./myprocess 6class channel
{
public:channel(int wfd, pid_t Sub_id, const string name): _wfd(wfd),_id(Sub_id),_name(name){}int wfd(){return _wfd;}void Close(){close(_wfd);}pid_t id(){return _id;}~channel(){}private:int _wfd;pid_t _id;string _name;
};class processpool
{
public:processpool(int sub_num): _Sub_num(sub_num){}int Nextchannel(){static int next 0;int n next;next % channels.size();return n;}int Creatproc(work_t worker){vectorint fds;for (int num 0; num _Sub_num; num){int pipefd[2] {0};int n pipe(pipefd);if (n 0)return PipeError;pid_t id fork();if (id 0){if(!fds.empty()){for(auto fd:fds){close(fd);}}// child rclose(pipefd[1]);dup2(pipefd[0], 0);worker();exit(0);}string cname channel- to_string(num);// father wclose(pipefd[0]);channels.push_back(channel(pipefd[1], id, cname));fds.push_back(pipefd[1]);}return 0;}void Send_task(int nextchannel, uint32_t code){int wfd channels[nextchannel].wfd();write(wfd, code, sizeof(code));}void Killall(){for(auto channel:channels){channel.Close();}}void wait(){for(auto channel:channels){int status 0;pid_t rid waitpid(channel.id(),status,0);if(ridchannel.id()){coutwait success...endl;}}}~processpool(){}private:int _Sub_num;vectorchannel channels;
};int Col(processpool *processpool_ptr)
{while (true){// a.选择进程与通道int nextchannel processpool_ptr-Nextchannel();// b.选择任务uint16_t code nextwork();// c.发送任务processpool_ptr-Send_task(nextchannel, code);}return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{if (argc ! 2){Usage(argv[0]);return UsageError;}int Subnum stoi(argv[1]);if (Subnum 0)return NumError;srand((uint32_t)time(NULL));// 1. 创建进程processpool *processpool_ptr new processpool(Subnum);processpool_ptr-Creatproc(worker);// 2.控制进程Col(processpool_ptr);// 3.回收进程// wait process//杀掉所有的进程processpool_ptr-Killall();//等待所有进程processpool_ptr-wait();delete(processpool_ptr);return 0;
}代码中细节处理在创建子进程代码中已经处理。
