进程间通讯 ----- 命名管道
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。每个进程都有一个主线程,线程则是cpu调度的基本单位,每个进程都有自己的地址空间,所以进程想要分享自己的资源时需要通讯。
进程间的通讯有管道,socket,消息队列,信号,共享内存等。下面我们来了解命名管道。
管道的实质是一个内核缓冲区,进程以先进先出的方式从缓冲区存取数据:管道一端的进程顺序地将进程数据写入缓冲区,另一端的进程则顺序地读取数据,该缓冲区可以看做一个循环队列,读和写的位置都是自动增加的,一个数据只能被读一次,读出以后再缓冲区都不复存在了。当缓冲区读空或者写满时,有一定的规则控制相应的读进程或写进程是否进入等待队列,当空的缓冲区有新数据写入或慢的缓冲区有数据读出时,就唤醒等待队列中的进程继续读写。
相关api函数:
CreateNamedPipe() 创建命名管道。
ConnectNamedPipe()等待服务器连接。
WaitNamedPipe()等待可连接的管道出现,超时时间内出现返回turn。
CreateFile() 打开管道。
WriteFile() ReadFile() 读写内容。
下面是一个实现管道连接传输的简单例子:
客户端代码完整代码:
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <ctime>
#pragma warning( disable : 4996)
int main()
{
// srand函数是随机数发生器的初始化函数。
//原型:void srand(unsigned int seed);srand和rand()配合使用产生伪随机数序列
srand(time(NULL));
DWORD rlen = 0;
char buf[256] = "";
//创建管道
HANDLE hPipe = CreateNamedPipe(
TEXT("\\\\.\\pipe\\mypipe"), //管道名
PIPE_ACCESS_DUPLEX, //开放模式
PIPE_TYPE_MESSAGE | PIPE_READMODE_MESSAGE | PIPE_WAIT, //管道模式。
PIPE_UNLIMITED_INSTANCES,//可以为此管道创建的最大实例数
0, //要为输出缓冲区保留的字节数
0, //要为输入缓冲区保留的字节数
NMPWAIT_WAIT_FOREVER,
NULL
);
if (INVALID_HANDLE_VALUE == hPipe)
{
printf("Create Pipe Error(%d)\n", GetLastError());
}
else
{
printf("Waiting For Client Connection...\n");
//ConnectNamedPipe是指示一台服务器等待下去,直至客户机同一个命名管道连接。
if (ConnectNamedPipe(hPipe, NULL) == NULL) //阻塞等待客户端连接。
{
printf("Connection failed!\n");
}
else
{
printf("Connection Success!\n");
}
}
int i = 10;
while (i)
{
if (ReadFile(hPipe, buf, 256, &rlen, NULL) == FALSE) //接受客户端发送过来的内容
{
printf("Read Data From Pipe Failed!\n");
break;
}
else
{
printf("From Client: data = %s, size = %d\n", buf, rlen);
char wbuf[256] = "你好,客户端";
sprintf(wbuf, "%s%d", wbuf, rand() % 10);
DWORD wlen = 0;
WriteFile(hPipe, wbuf, sizeof(wbuf), &wlen, 0); //向客户端发送内容
printf("To Client: data = %s, size = %d\n", wbuf, wlen);
Sleep(1000);
}
i--;
}
system("pause");
return 0;
}
服务器完整代码:
#include "stdafx.h"
#include <windows.h>
#include <ctime>
#pragma warning( disable : 4996)
int main()
{
srand(time(NULL));
DWORD wlen = 0;
//Sleep(1000);//等待pipe的创建成功!
//等待命名管道的一个有效实例出现,超时时间时间内有管道则返回turn。
BOOL bRet = WaitNamedPipe(TEXT("\\\\.\\Pipe\\mypipe"), NMPWAIT_WAIT_FOREVER);
if (!bRet)
{
printf("connect the namedPipe failed!\n");
return 0;
}
HANDLE hPipe = CreateFile( //管道属于一种特殊的文件
TEXT("\\\\.\\Pipe\\mypipe"), //创建的文件名
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, //文件模式
0, //是否共享
NULL, //指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针
OPEN_EXISTING, //创建参数
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, //文件属性(隐藏,只读)NORMAL为默认属性
NULL); //模板创建文件的句柄
if (INVALID_HANDLE_VALUE == hPipe)
{
printf("open the exit pipe failed!\n");
}
else
{
//循环10次
int i = 10;
while (i)
{
char buf[256] = "你好服务器";
sprintf(buf, "%s%d", buf, rand() % 10);
if (WriteFile(hPipe, buf, sizeof(buf), &wlen, 0) == FALSE) //向服务器发送内容
{
printf("write to pipe failed!\n");
break;
}
else
{
printf("To Server: data = %s, size = %d\n", buf, wlen);
char rbuf[256] = "";
DWORD rlen = 0;
ReadFile(hPipe, rbuf, sizeof(rbuf), &rlen, 0); //接受服务发送过来的内容
printf("From Server: data = %s, size = %d\n", rbuf, rlen);
}
Sleep(1000);
i--;
}
CloseHandle(hPipe);//关闭管道!关闭管道!关闭管道!
}
system("PAUSE");
return 0;
}
运行结果:
注:使用vs2015运行。