三种IPC这就是所谓的XSI IPC,每间:
- 消息队列
- 信号量
- 共享存储器
以下分别介绍三种IPC的使用方法。
1、消息队列
消息队列是消息的链接表,具有例如以下函数接口:
- msgget:创建一个新队列或打开一个现存的队列。
- msgsnd:将消息加入到队列尾端。
- msgrcv:从队列中取消息。
我们能够自行定义一个表示消息的结构体,它由类型字段和实际数据组成:
struct mest_t { long type; // 消息类型 char text[512]; // 消息内容 };
有了消息类型。当我们用msgrcv函数取消息时,就不一定要以先进先出的顺序,而是能够依据消息类型取消息了。以下是一段简单的測试代码:
#include <stdio.h> #include <sys/msg.h> #include <sys/types.h> #include <string.h> #include <errno.h> struct mest_t { long type; char text[512]; }; int main(void) { pid_t pid; int mq_id; struct mest_t msg; /* IPC_PRIVATE用于创建一个新队列 * 设置了IPC_EXCL而且设置了IPC_CREAT。当文件存在时返回错误 */ mq_id = msgget(IPC_PRIVATE, IPC_CREAT | IPC_EXCL); if (mq_id == EEXIST) return -1; /* 返回EEXIST表示IPC已存在 */ if ((pid = fork()) < 0) return -1; else if (pid == 0) { /* 子进程 */ msg.type = 123; /* 消息类型 */ strcpy(msg.text, "Hello world!"); /* 消息内容 */ /* 非堵塞方式将消息放入消息队列 * 队列已满则返回EAGAIN */ while (msgsnd(mq_id, (long *)&msg, 512, IPC_NOWAIT) == EAGAIN) sleep(1); } else { /* 非堵塞方式从队列中取消息 * 假设没有指定类型的消息。函数返回-1,errno设置为ENOMSG */ while (msgrcv(mq_id, (long *)&msg, 512, 123, IPC_NOWAIT) == -1) { if (errno == ENOMSG) { printf("There is no this type message!\n"); sleep(1); } } printf("%s\n", msg.text); } return 0; }
当父进程须要取的消息类型和子进程发送的消息类型同样时。执行结果例如以下:
父进程可以非常快接收到子进程发送到消息队列中的消息。
可是改动msgrcv的消息类型參数后,执行结果例如以下:
父进程得不到想要的消息,一直打印错误信息。
2、信号量
信号量是一个计数器。用于多进程对共享数据对象的訪问。步骤例如以下:
- 測试控制该资源的信号量。
- 若此信号量的值为正。则进程能够使用该资源。进程将信号量值减1,表示它使用了一个资源单位。
- 若此信号量的值为0。则进程进入休眠状态,直至信号量大于0。进程被唤醒后。它返回至第一步。
当进程不再使用由一个信号量控制的共享资源时,该信号量值增1。假设有进程正在休眠等待此信号量,则唤醒它们。
3、共享存储
共享存储同意多个进程共享一块给定的存储区。是最快的一种IPC。測试代码例如以下:
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/shm.h> #define SHM_SIZE 100 #define SHM_MODE (SHM_W | SHM_R | IPC_CREAT) int main() { int shmid; char *shmptr; pid_t pid; /* 获得共享存储标识符 */ if ((shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SHM_SIZE, SHM_MODE)) < 0) return -1; if ((pid = fork()) < 0) return -1; else if (pid == 0) { shmptr = shmat(shmid, 0, 0); /* 參数2为0表示由内核分配共享空间 */ printf("Child attached shared memory is : %lx\n", (unsigned long)shmptr); shmdt(shmptr); /* 使进程脱离该共享空间 */ } else { waitpid(pid, NULL, 0); shmptr = shmat(shmid, 0, 0); printf("Parent attached shared memory is : %lx\n", (unsigned long)shmptr); shmdt(shmptr); shmctl(shmid, IPC_RMID, 0); /* 删除该共享存储段 */ } return 0; }
执行结果:
从上面的实验结果能够看出,父、子进程共享了同一个存储段。
有一点须要注意,shmdt函数仅仅是让进程脱离该共享存储段,但该存储段依旧存在而且shmid依旧有效。它是与shmat相相应的。而还有一个函数shmctl使用IPC_RMID參数时才是真正删除该共享段。
共享存储段和存储映射I/O中的mmap函数很相似,它们之间的差别是:mmap映射的存储段是与文件相关联的,XSI共享存储段则并无这样的关联。
参考:
《unix编程环境》 P415-P432.
时间: 2024-08-05 19:33:47