一.基于文件的通信
1.普通文件(io/mmap)
2.有名管道文件
3.匿名管道
4.Socket
二.基于内存的通信
0.一组内核内存的工具
ipcs
ipcs -m
ipcs -q
ipcs -s
ipcrm -q 编号ID
1.普通的父子进程之间的匿名内存共享映射
2.内核共享内存
编程模型
2.1.创建共享内存，得到一个ID shmget
2.2.把ID影射成虚拟地址(挂载) shmat
2.3.使用虚拟地址访问内核共享内存 使用任何内存函数与运算符号
2.4.卸载虚拟地址 shmdt
2.5.删除共享内存 shctl(修改/获取共享内存的属性)
共享内存的属性
案例：
A.创建共享内存，并且修改内存数据。
1.创建共享内存
int shmget(key_t key,//为什么需要key int size,//共享内存大小 int flags//共享内存的属性与权限 )
为什么要key_t:
约定创建与访问的是同一个共享内存。
第三个参数：
方式|权限
方式：创建 IPC_CREAT IPC_EXCL
打开：0
常见的两种方式：
创建：IPC_CREAT|IPC_EXCL | 0666;
打开：0
返回：
成功返回共享内存ID
失败返回-1
B.根据ID得到共享，并且访问内存数据。
void shmat(int id, void *startaddr,//0：系统指定首地址 int flags)//挂载方式，建议0，可以使用IPC_RDONLY
C.删除
int shmctl(int id,//被操作的共享内存ID int how,//操作方式:一共三种操作 struct shmid_ds*ds)//共享内存属性
how:
IPC_STAT
IPC_SET
IPC_RMID
View Code
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <sys/shm.h> #include <sys/ipc.h> key_t key; int shmid; int *p; int i=0; void deal(int s) { if(s==SIGINT) { //4.卸载共享内存shmdt shmdt(p); //5.删除共享内存shctl shmctl(shmid,IPC_RMID,0); exit(0); } } main() { signal(SIGINT,deal); //1.创建共享内存shmget key=ftok(".",255); if(key==-1) printf("ftok error:%m\n"),exit(-1); shmid=shmget(key,4,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666); if(shmid==-1) printf("get error:%m\n"),exit(-1); //2.挂载共享内存shmat p=shmat(shmid,0,0); if(p==(int*)-1) printf("at error:%m\n"),exit(-1); //3.访问共享内存 while(1) { *p=i; sleep(1); i++; } }
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#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <signal.h> #include <sys/shm.h> #include <sys/ipc.h> key_t key; int shmid; int *p; void deal(int s) { if(s==2) { //4.卸载共享内存shmdt shmdt(p); exit(0); } } main() { signal(SIGINT,deal); //1.创建共享内存shmget key=ftok(".",255); if(key==-1) printf("ftok error:%m\n"),exit(-1); shmid=shmget(key,4,0); if(shmid==-1) printf("get error:%m\n"),exit(-1); //2.挂载共享内存shmat p=shmat(shmid,0,0); if(p==(int*)-1) printf("at error:%m\n"),exit(-1); //3.访问共享内存 while(1) { sleep(1); printf("%d\n",*p); } }
3.内核共享队列(有序)
编程模型：
3.1.创建共享队列/得到队列msgget
3.2.使用队列（发送消息msgsnd/接收消息msgrcv）
3.3.删除队列msgctl
案例：
A：创建共享队列
int msgget(key_t,int);
B:发送消息
int msgsnd( int id,//消息队列ID const void *msg,//要发送消息 size_t len,//消息的长度 int flags//发送消息的方式，建议为0 );
返回：
-1:失败
0:成功
第二个参数的消息有固定的格式
4字节：表示消息的类型
若干字节：消息内容。
第三个参数：
消息的大小，不包含类型的4个字节
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#include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> struct msgbuf { long type; char data[32]; }; main() { key_t key; int msgid; int i; struct msgbuf msg; //1创建消息队列 key=ftok(".",200); if(key==-1) printf("ftok err:%m\n"),exit(-1); msgid=msgget(key,0/*IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666*/); if(msgid==-1)printf("get err:%m\n"),exit(-1); //2构造消息 //3发送消息 for(i=1;i<=10;i++) { bzero(msg.data,sizeof(msg.data)); msg.type=1; sprintf(msg.data,"MessageI:%d",i); msgsnd(msgid,&msg,sizeof(msg.data),0); } for(i=1;i<=10;i++) { bzero(msg.data,sizeof(msg.data)); msg.type=2; sprintf(msg.data,"MessageII:%d",i); msgsnd(msgid,&msg,sizeof(msg.data),0); } //4删除队列 //msgctl(msgid,IPC_RMID,0); }
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#include <unistd.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/msg.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> struct msgbuf { long type; char data[32]; }; main() { key_t key; int msgid; int i; struct msgbuf msg; //1得到消息队列 key=ftok(".",200); if(key==-1) printf("ftok err:%m\n"),exit(-1); msgid=msgget(key,0); if(msgid==-1)printf("get err:%m\n"),exit(-1); //2构造消息 //3接收消息 while(1) { bzero(&msg,sizeof(msg)); msg.type=2; msgrcv(msgid,&msg,sizeof(msg.data),2,0); printf("%s\n",msg.data); } }
三.基于socket文件的IPC
socket文件的通信方式，比较重要，原因：网络采用这种通信模型。
两种模型：
对等模型
C/S模型
1.对等模型：
1.建立socket:socket
int socket( int domain,//地址族的类型AF_UNIX AF_INET int type,//支持的数据格式：流SOCK_STREAM/报文SOCK_DGRAM int protocol);//支持的协议,建议为0
返回值：
成功返回文件描述符号。
失败返回-1;
2.绑定在地址上(文件目录地址)URL(Universe Resource Location)
协议://路径/文件名
file:///usr/bin/ls
http://192.168.0.72/index.php
struct sockaddr;
struct sockaddr_un;un=unix
struct sockaddr_in;in=internet
int bind(int fd,//socket描述符号 struct sockaddr*addr,//绑定地址 socklen_t size);//地址长度
3.接收数据
read/recv/recvfrom
4.关闭socket
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#include <sys/socket.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <linux/un.h> main() { int fd; int r; char buf[200]; //1.建立socket fd=socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0); if(fd==-1) printf("socket err:%m\n"),exit(-1); printf("socket成功!\n"); //2.构造本地文件地址 struct sockaddr_un addr={0}; addr.sun_family=AF_UNIX; memcpy(addr.sun_path,"my.sock", strlen("my.sock")); //3.把socket绑定在地址上 r=bind(fd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)); if(r==-1) printf("bind err:%m\n"),exit(-1); printf("地址绑定成功!\n"); //4.接收数据 while(1) { bzero(buf,sizeof(buf)); r=read(fd,buf,sizeof(buf)); buf[r]=0; printf("%s\n",buf); } //5.关闭 close(fd); //6.删除socket文件 unlink("my.sock"); }
1.建立socket:socket
2.连接到目标:connect(可选)
3.发送数据:write/send/sendto
4.关闭close
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#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/socket.h> #include <linux/un.h> #include <string.h> #include <unistd.h> main() { int fd; int r; char buf[100]; struct sockaddr_un addr={0}; //1.建立socket fd=socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0); //2.连接到指定的地址 addr.sun_family=AF_UNIX; memcpy(addr.sun_path,"my.sock", strlen("my.sock")); r=connect(fd,(struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); //3.发送数据 while(1) { write(fd,"Hello!MaomaoYu!", strlen("Hello!MaomaoYu!")); sleep(1); } //4.关闭 close(fd); }
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#include <sys/socket.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> //1. #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> main() { int fd; int r; char buf[200]; //1.建立socket //2 fd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(fd==-1) printf("socket err:%m\n"),exit(-1); printf("socket成功!\n"); //2.构造本地文件地址 //3. struct sockaddr_in addr={0}; addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_port=htons(9999); addr.sin_addr.s_addr= inet_addr("192.168.180.92"); //3.把socket绑定在地址上 r=bind(fd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)); if(r==-1) printf("bind err:%m\n"),exit(-1); printf("地址绑定成功!\n"); //4.接收数据 while(1) { bzero(buf,sizeof(buf)); r=read(fd,buf,sizeof(buf)); buf[r]=0; printf("%s\n",buf); } //5.关闭 close(fd); //6.删除socket文件 unlink("my.sock"); }
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/socket.h> #include <string.h> #include <unistd.h> //1 #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> main() { int fd; int r; //2 struct sockaddr_in addr={0}; //1.建立socket //3 fd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //2.连接到指定的地址 //4 addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_port=htons(9999); addr.sin_addr.s_addr =inet_addr("192.168.180.92"); r=connect(fd,(struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); //3.发送数据 write(fd,"Hello!Maomaochong!", strlen("Hello!Maomaochong!")); //4.关闭 close(fd);dd }
2.C/S模型
Server Client
建立socket:socket 建立socket:socket
绑定地址:bind 建立连接:connect
监听：listen
接收:accept
read/write read/write
close close
int listen(int fd,int num);
0：监听成功
-1:失败
int accept(int fd, struct sockaddr*addr,//返回连接着的地址 socklen_t* len)//接收返回地址的缓冲长度
返回：
-1：接收失败
>=0:对应客户的文件描述符号
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/socket.h> #include <linux/un.h> main() { int sfd; int cfd; struct sockaddr_un addr; int r; char buf[100]; //1.建立socket sfd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0); if(sfd==-1) printf("socket err:%m\n"),exit(-1); printf("建立socket成功!\n"); //2.绑定地址 bzero(&addr,sizeof(addr)); addr.sun_family=AF_UNIX; memcpy(addr.sun_path,"cs.sock", strlen("cs.sock")+1); r=bind(sfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr)); if(r==-1) printf("bind err:%m\n"),exit(-1); printf("bind成功!\n"); //3.监听 r=listen(sfd,10); if(r==-1) printf("listen err:%m\n"),exit(-1); printf("listen成功!\n"); //4.接收客户 cfd=accept(sfd,0,0); if(cfd==-1) printf("accept err:%m\n"),exit(-1); printf("建立连接者的状态成功!\n"); //5.接收这个客户的数据 while(1) { r=read(cfd,buf,sizeof(buf)); if(r==0) { printf("连接者退出"); break; } if(r==-1) { printf("scoket故障!\n"); break; } buf[r]=0; printf("::%s\n",buf); write(cfd,"Hi",2); } //6.关闭客户 close(cfd); //7.关闭整个socket close(sfd); }
View Code
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/socket.h> #include <linux/un.h> #include <string.h> #include <unistd.h> main() { int fd; int r; char buf[100]; struct sockaddr_un addr={0}; //1.建立socket //fd=socket(AF_UNIX,SOCK_DGRAM,0); fd=socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM,0); //2.连接到指定的地址 addr.sun_family=AF_UNIX; memcpy(addr.sun_path,"cs.sock", strlen("cs.sock")); r=connect(fd,(struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); //3.发送数据 while(1) { write(fd,"Hello!MaomaoYu!", strlen("Hello!MaomaoYu!")); read(fd,buf,100); printf("%s\n",buf); sleep(1); } //4.关闭 close(fd); }
总结：
共享内存
共享队列
socket文件通信
课堂练习：
CS模型代码
CS模型把socket文件替换成IP地址
课后作业：
模仿课堂案例独立完成
1.共享内存
2.共享队列
3.socket对等模型
4.socket的CS模型