Linux进程间的通信

1.进程间通信介绍

1.1 进程间通信目的：一个进程需要将他的数据发送给另一个进程，大家应该都多少接触过linux中的管道符"|"，这个符号就是用来多个命令执行，在Linux中每一个命令都是一个独立的进程，这里我们可以在Linux中看到这些命令，都是一个个的可执行程序，每次输入时相当于一个可执行程序开始跑。

我们这里切换到ls这个命令的目录下，在ubuntu系统下我们看到了熟悉的apt安装命令，还有很多比较冷门的命令，我们学习阶段接触的比较少，但是我们可以发现这都是一些可执行程序。
这里我们还可以使用ldd命令查一下，这些命令都是用什么写的：

使用ldd命令可以查看这个可执行程序使用的依赖哪些库产生，这里明显的看出是依赖的c语言的动态库编写的。
所以这里我们需要理解，每一个命令都是一个可执行程序。

2.匿名命名管道原理操作

讲到原理，那么为什么可以使用管道符"|"一起执行两个可执行程序呢，这里就是通信的力量啦。
那么什么是通信呢？

这里两个进程就可以指向同一块空间，这样我们就具备了最基本的沟通能力。
有了沟通的能力我们就可以想办法让他们可以传递信息。
这里我们要介绍一个接口pipe。

//此处以C++举例
#include<unistd.h>
int pipe(int fd[2]);

pipe函数定义中的fd参数是一个大小为2的一个数组类型的指针。该函数成功时返回0，并将一对打开的文件描述符值填入fd参数指向的数组。失败时返回 -1并设置errno。

下面是一段验证原理的代码，使用c++编写，最后实现了管道的单向通信：

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;

void write_pipe(int wfd)
{
    char buffer[1024];
    int cnt = 0;
    while (true)
    {
        snprintf(buffer, sizeof(buffer), "I am god! 我的pid：%d, cnt=%d", getpid(), cnt++);
        ssize_t ret = write(wfd, buffer, strlen(buffer));
        if (ret < 0)
        {
            perror("write");
            break;
        }
        sleep(1);
    }
}

void read_pipe(int rfd)
{
    char buffer[1024];
    while (true)
    {
        ssize_t n = read(rfd, buffer, sizeof(buffer) - 1);
        if (n > 0)
        {
            buffer[n] = '\0';
            cout << "child say: " << buffer << endl;
        }
        else if (n == 0)
        {
            cout << "pipe closed" << endl;
            break;
        }
        else
        {
            perror("read");
            break;
        }
    }
}

int main()
{
    int fds[2] = {0};
    if (pipe(fds) < 0)
    {
        perror("pipe");
        return 1;
    }

    pid_t id = fork();
    if (id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }

    if (id == 0)
    {                  // 子进程
        close(fds[0]); // 关闭读端
        write_pipe(fds[1]);
        close(fds[1]);
        exit(0);
    }
    else
    {                  // 父进程
        close(fds[1]); // 关闭写端
        read_pipe(fds[0]);
        close(fds[0]);
        waitpid(id, nullptr, 0);
    }

    return 0;
}

这里我们写了一个shell脚本用来观察我们写的程序，发现是可以进行读写。