【av68676164(p33-p34)】进程通信

4.7.1 匿名管道通信

任务:把一个CMD控制台程序改成窗口程序

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“算命大师”程序的改进版

改进目标:标准的Windows窗口程序

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(匿名)管道通信机制

管道定义 pipe

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定义:管道是进程间的一种通信机制,一个进程(A)可以通过管道把数据传输到另外一个进程(B)。前者(A)向管道输入数据,后者(B)从管道读取数据

管道的工作原理

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  1. 管道象文件一样,可读和可写,有读/写2个句柄。 CreatePipe(Handle W, Handle R)
  2. 通过写写句柄(W)向管道中写数据: WriteFile(W, Buffer) 或通过输出重定向向写句柄(W)写入。
  3. 通过读读句柄(R)从管道中读数据: ReadFile{R, Buffer) 或通过输入重定向从读句柄(R)读出。

注意事项:仅能用于父子或兄弟进程中通信

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  1. 由父进程 (A)创建管道: CreatePipe(W, R)。
  2. 由父进程 (A)创建子进程 (B) : CreateProccess()
  3. 父进程写或读管道,子进程输入或输出重定向到管道。

两个示例

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应用管道的注意事项

双向通信必须建立2个管道

要支持程序见双向通信,父进程(A)必须创建2个管道

“算命大师”程序的改进版实现

设计思路

  1. 由父进程 (A)创建管道: CreatePipe(W, R)。
  2. 由父进程 (A)创建子进程 (B) : CreateProccess()
  3. 父进程写或读管道,子进程输入或输出审定向到管道。

关键函数和代码

  1. 父进程(即算命大师改进版程序)创建2个管道

    CreatePipe(&hPipe_1_ReadHandle, &hPipe1_WriteHandle, &sa, 0);
    CreatePipe(&hPipe_2_ReadHandle, &hPipe2_WriteHandle, &sa, 0);
    
  2. 父进程创建子进程(算命大师的原始版程序),隐藏它并输入/输出重定向到管道

    StartInfo.wShowWindow = SW_HIDE;
    StartInfo.hStdInput = hPipe_ReadHandle;
    StartInfo.hStdOutput = hPipe2_WriteHandle;
    ::CreateProcess(NULL, "算命大师.exe", NULL, NULL, true, 0, NULL, NULL, &StartInfo, &PiInfo);
    
  3. 父进程把用户输入的日期写道管道1的写句柄上,传给算命大师原始版程序

    GetDlgItem(IDC_EDIT_DATE)->GetWindowsText(csDate);
    ::WriteFile(hPipe1_WriteHandle, csDate, nLen, &writeBytes, NULL);
    
  4. 父进程读取管道2的读句柄,以获取算命大师原始版程序的结果,并显示出

    ReadFile(hPipe2_ReadHandle, bufferResult, 1023, &IBytesRead, 0);
    GetDlgItem(IDC_EDIT_RESULT)->SetWindowText(bufferReuslt);
    

4.7.2 Linux信号通信

信号的概念(Signal)

  • 信号是Linux进程间一种重要的通信机制。
  • 信号是向进程发送的一个通知通知某个事件已发生
  • 收到信号的进程可以立即执行指定的操作。
  • 信号的发出可以是进程,也可以是系统(含硬件)。

终端上使用信号机制的例子

例子1:键盘上按下Ctrl+C杀死一个进程

说明:

  1. Ctrl+C产生信号SIGINT
  2. 进程收到SIGINT信号,执行默认操作(结束进程)

例子2:键盘上按下Ctrl+Z暂停(挂起)一个进程

说明:

  1. Ctrl+Z产生信号SIGTSTP
  2. 进程收到SIGTSTP信号,执行默认操作(挂起进程)

例子2:终端命令kill -9杀死一个进程

说明:

  1. kill -9产生信号SIGKILL
  2. 进程收到SIGKILL信号,执行默认操作(强制结束进程)

信号的产生

  1. 来源1 : 键盘输入特殊组合键产生信号,例: " Ctrl + C"
  2. 来源2 : 执行终端命令产生信号,例: kill系列命令
  3. 来源3 : 程序中调用函数产生信号,例: kill()、 abort()
  4. 来源4:硬件异常或内核产生相应信号。例:内存访问错

信号的定义

Linux定义了64种信号,信号用整数1-64表示

信号编号 信号名称 说明
2 SIGINT 进程结束(按键 CTRL+ C能产生)
6 SIGABRT 进程结束 ( 调用 abort函数产生)
9 SIGKILL 进程强制结束(用户不能捕获该信号)
11 SIGUSR1 用户自定义信号 1
14 SIGALRM 定时器时间到的信号
19 SIGTSTP 进程暂停执行(用户不能捕获该信号)

信号机制编程:例子1

任务:编写一个死循环程序,当其收到键盘按下的 CTRL+ C信号后,输出“BYE BYE”,然后退出。

#include <iostream>
#include <unistd.h>

int main() {
    printf("int_handler set for SIGNIT\n");

    while (1) {
        printf("go to sleep\n");
        sleep(6);
    }

    return 0;
}

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思路:让进程对Ctrl+c的SIGNIT信号用自定义的信号处理函数相应,在自定义信号处理函数输出“BYE BYE”后结束

signal():注册信号处理函数的函数

原型
void signal(
	int SigNo,		//信号编号
    void (* Handle) int	//信号自定义处理函数
)
功能:

为指定信号注册信号处理函数。当进程收到SigNo信号时,立即自动调用 Handle函数执行。一般在进程初始化时使用该函数注册信号处理函数。

#include <iostream>
#include <unistd.h>

void int_handler(int signum) {
    printf("\nBYE BYE \n");
    exit(-1);
}

int main() {
    signal(SIGINT, int_handler);
    printf("int_handler set for SIGNIT\n");

    while (1) {
        printf("go to sleep\n");
        sleep(6);
    }
    
    return 0;
}

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信号机制编程:例子2

任务:一个进程(父进程)等待另一个死循环的进程(子进程)先结束并向自己BYE BYE后,自己再结束。
思路:父进程主动发送一个信号给子进程,子进程收到之后 立即准备结束。子进程中设置信号处理函数,提前结束自己,并向父进程“BYE- BYE!“。

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kill():发送信号的函数

原型:
void kill(
    int PID,	//接受信号的目标进程的ID
    int SigNo	//待发送的信号
    )
功能:

向着目标进程PID发送SigNo信号

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