文章目录

• 1. 匿名管道
• 2. 利用通过匿名管道实现进程间通信
• • 2.1 实现思路
  • 2.2 父子进程实现通信的简单代码
  • 2.3 结果展示如下
• 3. 总结管道特点
• 4. 扩展（好玩的--简单内存池）
• • 思路：
  • 代码：

1. 匿名管道

• 查看手册(man)：
  

• 翻译

  #include
  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

• 视图
  

2. 利用通过匿名管道实现进程间通信

2.1 实现思路

1. 父进程创建管道
2. 父进程fork子进程（这样子和父进程就可以进行通信了）
3. 父进程关闭fd[0]–读，子进程关闭fd[1]–写
   

2.2 父子进程实现通信的简单代码

• 要求：
  • 父进程向管道当中写“i am father”，
  • 子进程从管道当中读出内容, 并且打印到标准输出

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include using namespace std;
int main()
{//1. 创建管道int pipefd[2]={0};  //pipefd[0] 读, pipefd[1]写int n=pipe(pipefd);assert(n!=-1);(void)n;    //debug assert , release assert#ifdef DEBUG cout<<"pipefd[0]: "<//子进程//3. 构建单项通道，子进程读取，父进程写入//3.1 关闭子进程不需要的fdclose(pipefd[1]);char buffer[1024];while(true){ssize_t s=read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer)-1);if(s>0){buffer[s]=0;cout<<"Father:"<//3.2 变化的字符串snprintf(send_buffer, sizeof(send_buffer), "%s", message.c_str());//3.3写入write(pipefd[1], send_buffer, strlen(send_buffer));break;}pid_t ret = waitpid(id, nullptr, 0);assert(ret!=-1);(void)ret;return 0;
}

• 注意：
  子进程必须等父进程写完才能读；也就是父进程再写的时候子进程在阻塞式等待。

2.3 结果展示如下

3. 总结管道特点

1. 管道是用于进行具有血缘关系的进程进行进程通信的–常用于父子通信
2. 管道具有通过让进程间协同，提供了访问控制！
3. 管道提供的是面向流式的通信服务–面向字节流–协议
4. 管道是基于文件的，文件的生命周期随进程的，即管道的生命周期随进程的。
5. 管道是单项通信的，就是半双工通信的一种特殊情况。

4. 扩展（好玩的–简单内存池）

• 父进程创建多个进程，父进程给每个进程分发任务（单机版的负载均衡也就随机种子srand）。

思路：

创建多个进程，子进程按找父进程发送的指令执行任务；创建的每个进程的pid和匿名管道fd[1]利用pair包装后用vector存起来。

1. 任务表

using func = std::function;std::vector callbacks;	//任务调用（根据下标）
std::unordered_map desc;	//任务栏信息

2. 子进程读取命令

int waitCommand(int waitFd, bool &quit) //如果对方不发，我们一直阻塞式等待

3. 父进程唤醒子进程（写入管道，也就是输入指令）

void sendAndWakeup(pid_t who, int fd, uint32_t command)

规定：4字节输入流

代码：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include "Task.hpp"using namespace std;int waitCommand(int waitFd, bool &quit) //如果对方不发，我们一直阻塞式等待
{uint32_t command = 0;ssize_t s = read(waitFd, &command, sizeof(command));if (s == 0) //退出{quit = true;return -1;}assert(s == sizeof(uint32_t));return command;
}void sendAndWakeup(pid_t who, int fd, uint32_t command)
{write(fd, &command, sizeof(command));cout << "主进程: 唤醒进程: " << who << " 命令: " << desc[command] << "通过: " << fd << endl;
}#define process_Num 5
int main()
{load();// pid, pipefdvector> slots;//创建多个进程for (int i = 0; i < process_Num; i++){//创建管道int pipefd[2] = {0};int n = pipe(pipefd);assert(n != -1);(void)n;pid_t id = fork();assert(id != -1);//子进程读取if (id == 0){// child//关闭写端close(pipefd[1]);while (true){// pipefd[0]//等命令bool quit = false;int command = waitCommand(pipefd[0], quit); //如果对方不发，我们一直阻塞式等待if (quit)break;//执行命令if (command >= 0 && command < handlerSize()){callbacks[command]();}else{cout << "非法command: " << command << endl;}}exit(0);}// father//父进程写入//关闭读端close(pipefd[0]); // pipefd[1]slots.push_back(make_pair(id, pipefd[1]));}//开始任务 父进程派发任务srand((unsigned long)time(nullptr) ^ getpid() ^ 303200109240139); //让我们的数据源更随机while (true){//选择任务int command = rand() % handlerSize();//选择进程int choice = rand() % slots.size();//布置任务给指定进程sendAndWakeup(slots[choice].first, slots[choice].second, command);sleep(2);// int select;// int command;// cout << "######################################################" << endl;// cout << "#        1. show functions   2.send command          #" << endl;// cout << "######################################################" << endl;// cout << "please select> ";// cin >> select;// if (select == 1)//     showHandler();// else if (select == 2)// {//     cout << "输入你的指令> ";//     //选择任务//     cin >> command;//     //选择进程//     int choice = rand() % slots.size();//     //布置任务给指定进程//     sendAndWakeup(slots[choice].first, slots[choice].second, command);// }// else// {// }}//关闭fd  所有的子进程退出for (const auto &slot : slots){close(slot.second);}//回收所有子进程信息for (const auto &slot : slots){waitpid(slot.first, nullptr, 0);}return 0;
}

#pragma once#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include using func = std::function;std::vector callbacks;
std::unordered_map desc;void readMySQL()
{std::cout << "sub process[" << getpid() << "] 执行访问数据库的任务\n" << std::endl;
}void execuleUrl()
{std::cout << "sub process[" << getpid() << "] 执行Url解析\n" << std::endl;
}void cal()
{std::cout << "sub process[" << getpid() << "] 执行加密任务\n" << std::endl;
}void save()
{std::cout << "sub process[" << getpid() << "] 执行数据持久化任务\n" << std::endl;
}//任务表
void load()
{desc.insert({callbacks.size(), "readMySQL: 读取数据库"});callbacks.push_back(readMySQL);desc.insert({callbacks.size(), "execuleUrl: 进行Url解析"});callbacks.push_back(execuleUrl);desc.insert({callbacks.size(), "cal: 执行加密"});callbacks.push_back(cal);desc.insert({callbacks.size(), "save: 执行数据持久化"});callbacks.push_back(save);
}//展示多少任务
void showHandler()
{for (const auto &iter : desc){std::cout << iter.first << "\t" << iter.second << std::endl;}
}//多少方法
int handlerSize()
{return callbacks.size();
}