进程间通信的四种方式
【IT专家】进程间的五种通信方式介绍
进程间的五种通信方式介绍
进程间通信(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。
其中Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
以Linux中的C语言编程为例。
一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。
它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。
它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
2、原型:1 #include unistd.h 2 int pipe(int fd[2]); // 返回值:若成功返回0,失败返回-1 当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:fd[0]为读而打开,fd[1]为写而打开。
如下图:。
安卓进程间通信的四种方式(含案例)
安卓进程间通信的四种方式(含案例)Android通过进程间通信(IPC)技术来共享数据和资源,可以有效的提高应用程序的性能和可靠性。
Android共有四种进程间通信(IPC)方式:AIDL、ContentProvider、Messenger和Socket。
AIDL(Android Interface Definition Language)
AIDL(Android接口定义语言)是Android所提供的接口定义语言,可用于定义远程过程调用,也称为跨应用程序的远程过程调用(RPC)。
AIDL介绍远程调用的一种标准格式,可以实现不同应用之间的调用,非常适合用于安卓系统中的多进程通信。
案例:
AIDL应用示例:假设一个应用程序运行在安卓设备上,该应用程序既能监控设备的状态(如CPU使用率),也能向其他应用程序提供数据(如功耗数据)。
这时,如果要实现应用程序之间的交流,就需要使用AIDL,而且可以将AIDL程序集成到已有的应用程序中。
ContentProvider
ContentProvider是Android提供的IPC(进程间通信)机制,它可以被称为数据共享的另一种形式。
ContentProvider允许一个应用程序可以将它的数据共享给其他的应用程序,而不需要访问外部的数据库,这是一个非常安全有效的过程。
案例:。
进程通信的几种方式
2.4 命名管道
命名管道(Named Pipe)是服务器进程和一个或多个客户进程之间通信的单向或双向管道。不和不同计算机之间使用,服务器建立命名管道时给它指定一个名字,任何进程都可以通过该名字打开管道的另一端,根据给定的权限和服务器进程通信。
2.13 WM_COPYDATA消息
WM_COPYDATA是一种非常强大却鲜为人知的消息。当一个应用向另一个应用传送数据时,发送方只需使用调用SendMessage函数,参数是目的窗口的句柄、传递数据的起始地址、WM_COPYDATA消息。接收方只需像处理其它消息那样处理WM_COPY DATA消息,这样收发双方就实现了数据共享。
命名管道提供了相对简单的编程接口,使通过网络传输数据并不比同一计算机上两进程之间通信更困难,不过如果要同时和多个进程通信它就力不从心了。
2.5 邮件槽
邮件槽(Mailslots)提供进程间单向通信能力,任何进程都能建立邮件槽成为邮件槽服务器。其它进程,称为邮件槽客户,可以通过邮件槽的名字给邮件槽服务器进程发送消息。进来的消息一直放在邮件槽中,直到服务器进程读取它为止。一个进程既可以是邮件槽服务器也可以是邮件槽客户,因此可建立多个邮件槽实现进程间的双向通信。
Win32 API中共享内存(Shared Memory)实际就是文件映射的一种特殊情况。进程在创建文件映射对象时用0xFFFFFFFF来代替文件句柄(HANDLE),就表示了对应的文件映射对象是从操作系统页面文件访问内存,其它进程打开该文件映射对象就可以访问该内存块。由于共享内存是用文件映射实现的,所以它也有较好的安全性,也只能运行于同一计算机上的进程之间。
进程间通信的方式有哪些?
进程间通信的⽅式有哪些?
进程间通信的⽅式有哪些?
1、进程间通讯⽅式有:管道,信号,信号量,消息队列,共享内存,套接字共六种
2、管道:管道分为有名管道和⽆名管道,其中⽆名管道是⼀种半双⼯的通信⽅式,数据只能单向流动,⽽且只能在具有亲缘关系的进程间使⽤,⼀般⽤于两个不同进程之间的通信。
有名管道也是⼀种半双⼯的通信⽅式,但它允许⽆亲缘关系进程间的通信。
3、信号:信号是⼀种⽐较复杂的通信⽅式,信号产⽣的条件:按键、硬件异常、进程调⽤kill函数将信号发送给另⼀个进程、⽤户调⽤kill命令将信号发送给其他进程,传递的消息⽐较少⽤于通知接收进程某个时间已经发⽣
4、信号量:信号量是⼀个计数器,可以⽤来控制多个线程对共享资源的访问,它不是⽤于交换⼤批数据,⽽⽤于多线程之间的同步。
他常作为⼀种锁机制。
因此,主要作为进程间以及同⼀个进程内不同线程之间的同步⼿段
5、消息队列:消息队列是消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识,消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载⽆格式字节流以及缓冲区⼤⼩受限等特点。
6、共享内存:共享内存就是映射⼀段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由⼀个进程创建,但多个进程都可以访问。
他往往与其他通信机制,如信号量配合使⽤,来实现进程间的同步和通信。
7、套接字:套接字可⽤于不同及其间的进程通信。
流式套接字: 提供可靠的,⾯向连接的通讯流
数据包套接字:定义⼀种⽆连接的服务,通过相互独⽴的报⽂进⾏传输,是⽆序的。
进程间通信方法
进程间通信方法
一、简介
进程间通信(Inter-Process Communication,IPC)是指两个或以上的进程之间的交互式通信联系,它可以用来实现进程间的数据交换、任务分配和调度等多种功能。
进程间通信属于分布式环境中的一部分,其中,计算机网络可以被看作是一种进程间通信的手段。
二、进程间通信方法
1. 管道(Pipe)
管道是进程间通信的最常用的方式,它是UNIX系统的一种文件类型,可以作为进程间双向通信的手段,每个管道类型的文件有两个端口,可以用来交换数据,管道的实现方式很简单,但是没有消息的概念,而且有一定的消息大小的限制,只能在同一操作系统中使用,不能跨不同的操作系统。
2. 消息传递(Message Passing)
消息传递是将信息传递给分布式进程,这种进程间通信的传输方式可以跨越多个计算机系统,而不仅仅是应用程序之间的通信。
消息传递在分布式系统中是必不可少的,它可以实现远程调用、异步调用、消息接收和消息发送等功能。
3. 共享内存(Shared Memory)
共享内存是一种在两个或多个进程之间共享的一段具有特定格
式的内存,它通常用来实现进程之间的数据交换,可以提高进程间的通信效率,但是它和消息传递一样,也需要进程间的协作,才能保证
共享内存的状态更新不冲突。
4. 信号量(Semaphore)
信号量是一种同步技术,用于控制多个进程的访问。
它常用于一个进程要建立一定的锁,来保护一段关键的代码,以避免其他进程并行访问可能造成的数据安全问题。
5. 信号(Signal)
信号是一种进程间通信的特殊方式,它可以跨越多个进程,用于控制多个进程之间的通信,常用于一个进程通知其他进程采取某种措施。
进程之间的四种通讯方式
1. 消息传递(管道,FIFO,posix和system v消息队列)
2. 同步(互斥锁,条件变量,读写锁,文件和记录锁,Posix和System V信号灯)
3. 共享内存区(匿名共享内存区,有名Posix共享内存区,有名System V共享内存区)
4. 在众多的消息传递技术—管道,FIFO,Posix消息队列和System V消息队列—中,可从一个信号处理程序中调用的函数只有read和write(适用于管道和FIFO).
比较不同形式的消息传递时,我 们感兴趣的有两种测量尺度:
1. 带宽(bandwidth):数据通过IPC通道转移的速度.为测量该值,我们从一个进程向另一个进程发送大量数据(几百万字节).我们还给不同大小的 I/O操作(例如管道和FIFO的write和read操作)测量该值,期待发现带宽随每个I/O操作的数据量的增长而增长的规律.
2. 延迟(latency):一个小的IPC消息从一个进程到令一个进程再返回来所花的时间.我们测量的是只有一个1个字节的消息从一个进程到令一个进程再回 来的时间(往返时间)
Hale Waihona Puke 在现实世界中,带宽告诉我们大块数据通过一个IPC通道发送出去需花多长时间,然而IPC也用于传递小的控制信 息,系统处理这些小消息所需的时间就由延迟提供.这两个数都很重要.
4. 过程调用(Solaris门,Sun RPC)
消息队列和过程调用往往单独使用,也就是说它们通常提供了自己的同步机制.相反,共享内存区通常需要由应用程序提供的某种同步形式才能 正常工作.解决某个特定问题应使用哪种IPC不存在简单的判定,应该逐渐熟悉各种IPC形式提供的机制,然后根据特定应用的要求比较它们的特性.
进程间通信的几种方式
进程间通信的⼏种⽅式典型回答1. 套接字套接字为通信的端点。
通过⽹络通信的每对进程需要使⽤⼀对套接字,即每个进程各有⼀个。
每个套接字由⼀个 IP 地址和⼀个端⼝号组成。
通常,套接字采⽤ CS 架构,服务器通过监听指定的端⼝,来等待特定服务。
服务器在收到请求后,接受来⾃客户端套接字的连接,从⽽完成连接。
2. 管道管道提供了⼀个相对简单的进程间的相互通信,普通管道允许⽗进程和⼦进程之间的通信,⽽命名管道允许不相关进程之间的通信。
知识延伸进程间通信有两种基本模型:共享内存和消息传递。
共享内存模型会建⽴起⼀块供协作进程共享的内存区域,进程通过向此共享区域读出或写⼊数据来交换信息。
消息传递模型通过在协作进程间交换信息来实现通信。
下图给出了两个模型的对⽐:很多系统同时实现了这两种模型。
消息传递对于交换较少数量的数据很有⽤,因为⽆需避免冲突。
对于分布式系统,消息传递也⽐共享内存更易实现。
共享内存可以快于消息传递,这是因为消息传递的实现经常采⽤系统调⽤,因此需要更多的时间以便内核介⼊。
与此相反,共享内存系统仅在建⽴共享内存区域时需要系统调⽤;⼀旦建⽴共享内存,所有访问都可作为常规内存访问,⽆需借助内核。
对具有多个处理核的系统上,消息传递的性能要优于共享内存。
共享内存会有⾼速缓存⼀致性问题,这是由共享数据在多个⾼速缓存之间迁移⽽引起的。
随着系统处理核的⽇益增加,可能导致消息传递作为 IPC 的⾸选机制。
共享内存系统采⽤共享内存的进程间通信,需要通信进程建⽴共享内存区域。
通常,这⼀⽚共享内存区域驻留在创建共享内存段的进程地址空间内。
其它希望使⽤这个共享内存段进⾏通信的进程应将其附加到⾃⼰的地址空间。
回忆⼀下,通常操作系统试图阻⽌⼀个进程访问另⼀个进程的内存。
共享内存需要两个或更多的进程同意取消这⼀限制;这样它们通过在共享区域内读出或写⼊来交换信息。
数据的类型或位置取决于这些进程,⽽不是受控于操作系统。
另外,进程负责确保,它们不向同⼀位置同时写⼊数据。
进程间通信常见方法
进程间通信常见方法
进程间通信是操作系统中的重要概念,它涉及不同进程之间的数据传输和信息
共享。
在现代操作系统中,常见的进程间通信方法包括以下几种:
1. 管道:管道是最简单的进程间通信方法之一,适用于具有父子进程关系的进程。
它通过创建一个管道,将一个进程的输出连接到另一个进程的输入,实现它们之间的数据传输。
2. 消息队列:消息队列是一种以消息为单位进行进程间通信的方法。
它通过创
建一个消息队列,进程可以向队列中发送消息,并由其他进程接收。
这种通信方式可以实现进程之间的异步通信,提供了较大的灵活性。
3. 共享内存:共享内存是一种高效的进程间通信方法,它允许多个进程访问同
一块物理内存。
通过映射同一块共享内存区域到不同的进程地址空间,进程可以直接读写共享内存中的数据,实现高速的数据交换。
4. 套接字(Socket):套接字是一种用于网络编程的通信机制,也可以在本地
进程间进行通信。
它提供了一种可靠的、面向连接的方式来实现进程间的数据传输。
通过使用套接字,进程可以在不同主机或同一主机的不同进程之间进行通信。
这些是常见的进程间通信方法,每种方法都有其适用的场景和特点。
在实际应
用中,我们可以根据具体需求选择合适的通信方法来实现进程间的数据传输和信息共享。
了解这些通信方法的特点和使用方式,对于处理多进程间的数据交互是非常重要的。
进程之间有哪些通信方式?如何通信?
进程之间有哪些通信⽅式?如何通信?进程之间有哪些通信⽅式?如何通信?1. 管道我们先来看⼀条linux语句netstat -antlp | grep 8080学过 Linux 命名的估计都懂这条语句的含义,其中 " | " 是管道的意思,它的作⽤就是把前⼀条命令的输出作为后⼀条命令的输⼊。
在这⾥就是把 netstat -antlp 的输出结果作为grep 8080 这条命令的输⼊如果两个进程要进⾏通信的话,就可以⽤这种管道来进⾏通信了,并且我们可以知道这条竖线是没有名字的,所以我们把这种通信⽅式称之为匿名管道并且这种通信⽅式是单向的,只能把第⼀个命令的输出作为第⼆个命令的输⼊,如果进程之间想要互相通信的话,那么需要创建两个管道既然有匿名管道,那也意味着有命名管道,下⾯我们来创建⼀个命名管道mkfifo test这条命令创建了⼀个名字为 test 的命名管道接下来我们⽤⼀个进程向这个管道⾥⾯写数据,然后有另外⼀个进程把⾥⾯的数据读出来echo "this is a pipe" > test ## 写数据这个时候管道的内容没有被读出的话,那么这个命令就会⼀直停在这⾥,只有当另外⼀个进程把 test ⾥⾯的内容读出来的时候这条命令才会结束。
接下来我们⽤另外⼀个进程来读取cat < test ## 读数据我们可以看到,test ⾥⾯的数据被读取出来了,上⼀条命令也执⾏结束了从上⾯的例⼦可以看出,管道的通知机制类似于缓存,就像⼀个进程把数据放在某个缓存区域,然后等着另外⼀个进程去拿,并且是管道是单向传输的。
这种通信⽅式有什么缺点呢?显然,这种通信⽅式效率低下,你看,a 进程给 b 进程传输数据,只能等待 b 进程取了数据之后 a 进程才能返回。
所以管道不适合频繁通信的进程。
当然,他也有它的优点,例如⽐较简单,能够保证我们的数据已经真的被其他进程拿⾛了。
我们平时⽤ Linux 的时候,也算是经常⽤2. 消息队列那我们能不能把进程的数据放在某个内存之后就马上让进程返回呢?⽆需等待其他进程来取就返回呢?答是可以的,我们可以⽤消息队列的通信模式来解决这个问题,例如 a 进程要给 b 进程发送消息,只需要把消息放在对应的消息队列⾥就⾏了,b 进程需要的时候再去对应的消息队列⾥取出来。
安卓进程间通信的四种方式(含案例)
安卓进程间通信的四种方式(含案例)1. BinderBinder是Android系统中的一种轻量级的进程间通信机制。
它基于C++语言实现,允许多个进程共享数据和调用彼此的方法。
Binder有三个角色:服务端、客户端和服务管理器。
服务端提供服务并注册到服务管理器,客户端通过服务管理器获取服务对象并进行通信。
例如,一个应用可能需要使用另一个应用提供的服务,通过Binder可以跨进程访问服务的方法。
服务端可以实现一个抽象类,并将其注册到服务管理器,客户端通过服务管理器获取服务对象,并调用其方法。
2. ContentProviderContentProvider是Android提供的一种数据共享机制,能够使一个应用程序的数据集对其他应用程序可见。
ContentProvider提供了一系列的方法,允许其他应用程序通过URI进行数据的访问、插入、更新和删除。
例如,一个应用程序有一个存储用户信息的数据库,通过将ContentProvider暴露给其他应用程序,其他应用程序可以通过URI查询、插入、更新和删除用户信息。
3.广播广播是Android提供的进程间通信的一种方式。
广播通过Intent传递消息,发送广播的应用程序将消息发送给其他应用程序,并且其他应用程序可以通过注册广播接收器来接收这些消息。
例如,一个应用程序可能发送一个自定义广播来通知其他应用程序有关一些事件的发生,其他应用程序可以注册广播接收器来接收这个广播并执行相应的操作。
4. MessengerMessenger是一种轻量级的IPC机制,它是基于Binder实现的。
Messenger可以在不同的进程间发送Message对象,通过Message对象传递数据。
例如,一个应用程序可以创建一个Messenger实例,并将其传递给另一个应用程序,另一个应用程序可以通过Messenger向第一个应用程序发送消息,并通过消息携带数据。
以上是安卓进程间通信的四种方式,每种方式都有自己的特点和适用场景。
进程间通信方式
进程间通信有那些方式摘要随着人们对应用程序的要求越来越高,单进程应用在许多场合已不能满足人们的要求。
编写多进程/多线程程序成为现代程序设计的一个重要特点,在多进程程序设计中,进程间的通信是不可避免的。
M icrosoft Win32 API提供了多种进程间通信的方法,全面地阐述了这些方法的特点,并加以比较和分析,希望能给读者选择通信方法提供参考。
1 进程与进程通信进程是装入内存并准备执行的程序,每个进程都有私有的虚拟地址空间,由代码、数据以及它可利用的系统资源(如文件、管道等)组成。
多进程/多线程是Windows操作系统的一个基本特征。
M icrosoft Win32应用编程接口(Application Programming Interface, API)提供了大量支持应用程序间数据共享和交换的机制,这些机制行使的活动称为进程间通信(InterProcess Communication, IPC),进程通信就是指不同进程间进行数据共享和数据交换。
正因为使用Win32 API进行进程通信方式有多种,如何选择恰当的通信方式就成为应用开发中的一个重要问题,下面本文将对Win32中进程通信的几种方法加以分析和比较。
2 进程通信方法2.1 文件映射文件映射(Memory-Mapped Files)能使进程把文件内容当作进程地址区间一块内存那样来对待。
因此,进程不必使用文件I/O操作,只需简单的指针操作就可读取和修改文件的内容。
Win32 API允许多个进程访问同一文件映射对象,各个进程在它自己的地址空间里接收内存的指针。
通过使用这些指针,不同进程就可以读或修改文件的内容,实现了对文件中数据的共享。
应用程序有三种方法来使多个进程共享一个文件映射对象。
(1)继承:第一个进程建立文件映射对象,它的子进程继承该对象的句柄。
(2)命名文件映射:第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字(可与文件名不同)。
进程通信的方法
进程通信的方法嘿,咱今儿就来聊聊进程通信的那些个方法!你说这进程通信啊,就好像人与人之间要交流一样重要呢。
比如说共享内存,这就好比是大家都有一个公共的本子,可以在上面写写画画,互相传递信息。
一个进程在上面写了点啥,另一个进程就能看到,多方便呀!这不就跟咱平时在黑板上留言给其他人看差不多嘛。
还有消息传递呢,这就像是互相写信一样。
一个进程把想说的话装进一个“信封”里,然后通过特定的渠道送出去,另一个进程就能收到并知道对方想说啥啦。
就像你给朋友寄封信,朋友就能知道你的心意啦。
管道通信呢,就像是一根连接两个地方的管子,信息可以在里面流动。
一个进程把东西从这头放进去,另一个进程就能从那头取出来。
这跟咱家里的水管似的,水从一头流进去,从另一头出来,是不是挺形象的?信号量呢,就好像是一个交通信号灯。
它可以控制进程的通行,告诉它们什么时候可以走,什么时候得等等。
这不就跟马路上的红绿灯一样嘛,红灯停绿灯行,让一切都变得有序起来。
套接字通信呢,就像是给进程之间搭了一座桥,可以让它们跨越不同的系统或者网络进行通信。
这可厉害啦,就好像你能和远方的朋友打电话聊天一样。
你想想啊,如果进程之间不能好好通信,那不乱套啦?就好比大家都各说各的,谁也听不懂谁,那还怎么合作呀!所以这些方法可太重要啦。
它们让不同的进程能够协调工作,共同完成任务。
就拿我们使用的电脑来说吧,各种程序都在同时运行,它们之间就得靠这些方法来交流信息。
如果没有这些,那电脑不就变得乱糟糟的啦。
总之呢,进程通信的方法就像是一套神奇的工具,让计算机的世界变得丰富多彩。
它们让进程们能够相互理解、相互配合,一起为我们服务。
所以啊,可别小看了这些方法哦,它们可是有着大用处呢!你说是不是这么个理儿呀!。
进程线程同步的方式和机制,进程间通信
进程/线程同步的方式和机制,进程间通信一、进程/线程间同步机制。
临界区、互斥区、事件、信号量四种方式临界区(Critical Section)、互斥量(Mutex)、信号量(Semaphore)、事件(Event)的区别1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。
在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问,如果有多个线程试图访问公共资源,那么在有一个线程进入后,其他试图访问公共资源的线程将被挂起,并一直等到进入临界区的线程离开,临界区在被释放后,其他线程才可以抢占。
2、互斥量:采用互斥对象机制。
只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限,因为互斥对象只有一个,所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。
互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享,还能实现不同应用程序的公共资源安全共享 .互斥量比临界区复杂。
因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。
3、信号量:它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目 .信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。
它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。
它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。
信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。
P操作申请资源:(1)S减1;(2)若S减1后仍大于等于零,则进程继续执行;(3)若S减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。
V操作释放资源:(1)S加1;(2)若相加结果大于零,则进程继续执行;(3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。
共享存储器系统
P(fromnum) 空格数减1
P(mesnum) 消息个数加1
选择空格x
选择满格x
将消息m放入空格x中
把满格x中的消息取出放m中
置格x的标志为满
置格x标志为空
V(mesnum) 向接收进程发送消息 V(mesnum) 空格个数加1
end
12
邮箱头:邮箱名称、邮箱大小、拥有该邮箱的进程名
Deposite(m) 发送进程
A
邮箱头
…邮箱体
Remove(m) 接收进程
B
邮箱通信结构
邮箱体:存放消息
使用邮箱的时候应该满足: 1 发送进程发送消息时,邮箱中至少要有一个空格能存放该消息 2 接收进程接收消息时,邮箱中至少有一个消息存在
13
该发送进程调用过程deposit(m)将消息发送到 邮箱,接收进程调用过程remove(m),将消息m从 邮箱中取出。
❖ 在利用信箱通信时,在发送进程和接收进程之 间,存在着四种关系:
一对一关系:即可以为发送进程和接收进程建 立一条专用的通信链路;
❖多对一关系:允许提供服务的进程与多个用户 进程进行交互,也称客户/服务器交互;
一对多关系:允许一个发送进程与多个接收进 程交互,使发送进程用广播的形式,发送消息;
多对多关系:允许建立一个公用信箱,让多个 进程都能向信箱投递消息,也可取走属于自己 的消息。
Fromnum—发送进程的私用信号量。记录信箱 空格,初值为n
Mesnum—接收进程的私用信号量。记录信箱 有消息的个数 初值为0
14
Fromnum记录信箱空格,初值为n
Mesnum记录信箱有消息的个数 初 值为0
Deposit(m);
Remove (m)
进程间通信的方式
进程间通信的方式
进程间通信是指不同进程之间通过特定的方法进行数据传输和交流的过程。
常见的进程间通信方式有以下几种:
1. 管道:管道是一种单向的、按顺序存取的通信方式。
使用管道时,必须有一个进程向管道内写数据,另一个进程从管道中读取数据。
2. 共享内存:共享内存是指多个进程可以访问同一块内存空间,可以方便地共享数据。
但是需要注意对共享内存的操作必须同步,否则会出现数据冲突问题。
3. 消息队列:消息队列是指可以按照一定的规则,将一堆消息存储在一个队列中,进程可以从该队列中读取消息。
消息队列常常用来进行一些异步操作。
4. 套接字:套接字是一种通信机制,常用于建立客户端和服务器之间的网络连接。
套接字可以通过本地网络或者互联网进行通信。
5. 信号量:信号量是一种用于多进程同步的机制,通常用于控制多个进程对共享资源的访问。
当多个进程访问同一资源时,可以利用信号量避免出现竞争条件。
综上所述,不同的进程间通信方式适用于不同的场景和需求。
在实际开发中,需要结合具体的应用场景和技术选型进行选择和使用。
Python3进程间通信-4种队列方式
Python3进程间通信-4种队列⽅式queue 模块即队列,特别适合处理信息在多个线程间安全交换的多线程程序中。
下⾯我们对 queue 模块进⾏⼀个详细的使⽤介绍。
1 queue 模块定义的类和异常queue 模块定义了以下四种不同类型的队列,它们之间的区别在于数据⼊队列之后出队列的顺序不同。
1.1 queue.Queue(maxsize=0)先进先出(First In First Out: FIFO)队列,最早进⼊队列的数据拥有出队列的优先权,就像看电影⼊场时排队⼀样,排在队伍前头的优先进⼊电影院。
⼊参 maxsize 是⼀个整数,⽤于设置队列的最⼤长度。
⼀旦队列达到上限,插⼊数据将会被阻塞,直到有数据出队列之后才可以继续插⼊。
如果 maxsize 设置为⼩于或等于零,则队列的长度没有限制。
⽰例如下:import queueq = queue.Queue() # 创建 Queue 队列for i in range(3):q.put(i) # 在队列中依次插⼊0、1、2元素for i in range(3):print(q.get()) # 依次从队列中取出插⼊的元素,数据元素输出顺序为0、1、21.2 queue.LifoQueue(maxsize=0)后进先出(Last In First Out: LIFO)队列,最后进⼊队列的数据拥有出队列的优先权,就像栈⼀样。
⼊参 maxsize 与先进先出队列的定义⼀样。
⽰例如下:import queueq = queue.LifoQueue() # 创建 LifoQueue 队列for i in range(3):q.put(i) # 在队列中依次插⼊0、1、2元素for i in range(3):print(q.get()) # 依次从队列中取出插⼊的元素,数据元素输出顺序为2、1、01.3 PriorityQueue(maxsize=0)优先级队列,⽐较队列中每个数据的⼤⼩,值最⼩的数据拥有出队列的优先权。
system v进程间通信原理
system v进程间通信原理
System V进程间通信原理指的是在Unix-like操作系统中,通过System V的机制进行进程间通信的原理。
System V提供了三种主要的进程间通信方式:消息队列、信号量和共享内存。
1. 消息队列:进程通过将消息发送到消息队列中,然后其他进程可以从队列中接收这些消息。
消息队列是一种先进先出的数据结构,确保消息的有序传递。
发送和接收进程必须使用特定的标识符来访问消息队列。
2. 信号量:信号量是一个计数器,用于控制多个进程对共享资源的访问。
进程可以对信号量进行P(通过资源)和V(释放资源)操作。
当一个进程需要访问共享资源时,它先进行一次P操作,如果信号量大于0,则允许进程访问资源,然后进程对信号量进行一次V操作来释放资源。
如果信号量等于0,则进程必须等待,直到信号量大于0。
3. 共享内存:共享内存是一块被多个进程共享的内存区域。
多个进程可以将共享内存映射到它们自己的地址空间中,并可以直接访问这些共享内存。
共享内存的读取和写入速度较快,但需要确保多个进程之间对共享内存的访问是同步和互斥的,以避免数据不一致的问题。
System V进程间通信原理的核心思想是通过一系列的系统调
用来实现进程间的信息传递和资源共享,从而实现进程之间的协作和同步。
IT面试题:进程间的通信方式有哪几种
进程间的通信方式,其实我们一直在用它,但是我们都不会去注意它。
如果碰到面试官问你知道多少种进程间的通信方式,估计很多人都会有点懵。
今天我们就来总结下进程间的通信方式有哪些。
进程间通信的7种方式:1、管道/匿名管道(管道)管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道。
只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。
数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
(1)管道的实质: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的将数据写入缓冲区,另一端的进程则顺序的读出数据。
该缓冲区可以看做是一个循环队列,读和写的位置都是自动增长的,不能随意改变,一个数据只能被读一次,读出来以后在缓冲区就不复存在了。
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者写进程进入等待队列,当空的缓冲区有新数据写入或者满的缓冲区有数据读出来时,就唤醒等待队列中的进程继续读写。
(2)管道的局限:管道的主要局限性正体现在它的特点上:①只支持单向数据流;②只能用于具有亲缘关系的进程之间;③没有名字;④管道的缓冲区是有限的(管道制存在于内存中,在管道创建时,为缓冲区分配一个页面大小);⑤管道所传送的是无格式字节流,这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式,比如多少字节算作一个消息(或命令,或记录)等等;2、有名管道(FIFO)匿名管道,由于没有名字,只能用于亲缘关系的进程间通信。
为了克服这个缺点,提出了有名管道(FIFO)。
有名管道不同于匿名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联,以有名管道的文件形式存在于文件系统中,这样,即使与有名管道的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过有名管道相互通信,因此,通过有名管道不相关的进程也能交换数据。
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一、剪贴板1、基础知识剪贴板实际上是系统维护管理的一块内存区域,当在一个进程中复制数据时,是将这个数据放到该块内存区域中,当在另一个进程中粘贴数据时,是从该内存区域中取出数据。
2、函数说明:(1)、BOOL OpenClipboard( )CWnd类的OpenClipboard函数用于打开剪贴板。
若打开剪贴板成功,则返回非0值。
若其他程序或当前窗口已经打开了剪贴板,则该函数返回0值,表示打开失败。
若某个程序已经打开了剪贴板,则其他应用程序将不能修改剪贴板,直到前者调用了CloseClipboard函数。
(2)、BOOL EmptyClipboard(void)EmptyClipboard函数将清空剪贴板,并释放剪贴板中数据的句柄,然后将剪贴板的所有权分配给当前打开剪贴板的窗口。
(3)、HANDLE SetClipboardData(UINT uFormat, HANDLE hMem)SetClipboardData函数是以指定的剪贴板格式向剪贴板上放置数据。
uFormat指定剪贴板格式,这个格式可以是已注册的格式,或是任一种标准的剪贴板格式。
CF_TEXT表示文本格式,表示每行数据以回车换行(0x0a0x0d)终止,空字符作为数据的结尾。
hMem指定具有指定格式的数据的句柄。
hMem参数可以是NULL,指示采用延迟提交技术,则该程序必须处理WM_RENDERFORMA T和WM_RENDERALLFORMATS消息。
应用程序在调用SetClipboardData函数之后,就拥有了hMem参数所标识的数据对象,该应用程序可以读取该数据对象,但在应用程序调用CloseClipboard函数之前,它不能释放该对象的句柄,或者锁定这个句柄。
若hMem标识了一个内存对象,那么这个对象必须是利用GMEM_MOVEABLE标志调用GlobalAlloc函数为其分配内存。
注意:调用SetClipboardData函数的程序必须是剪贴板的拥有者,且在这之前已经打开了剪贴板。
延迟提交技术:当一个提供数据的进程创建了剪贴板数据之后,直到其他进程获取剪贴板数据之前,这些数据都要占据内存空间。
若在剪贴板上放置的数据过大,就会浪费内存空间,降低对资源的利用率。
为了避免这种浪费,就可以采用延迟提交计数,也就是由数据提供进程先提供一个指定格式的空剪贴板数据块,即把SetClipboardData函数的hMem参数设置为NULL。
当需要获取数据的进程想要从剪贴板上得到数据时,操作系统会向数据提供进程发送WM_RENDERFORMA T消息,而数据提供进程可以响应这个消息,并在此消息的响应函数中,再一次调用SetClipboardData函数,将实际的数据放到剪贴板上。
当再次调用SetClipboardData函数时,就不再需要调用OpenClipboard函数,也不再需要调用EmptyClipboard函数。
也就是说,为了提高资源利用率,避免浪费内存空间,可以采用延迟提交技术。
第一次调用SetClipboardData函数时,将其hMem参数设置为NULL,在剪贴板上以指定的剪贴板格式放置一个空剪贴板数据块。
然后直到有其他进程需要数据或自身进程需要终止运行时再次调用SetClipboardData函数,这时才真正提交数据。
(4)、HGLOBAL GlobalAlloc( UINT uFlags,SIZE_T dwBytes);GlobalAlloc函数从堆上分配指定数目的字节。
uFlags是一个标记,用来指定分配内存的方式,uFlags为0,则该标记就是默认的GMEM_FIXED。
dwBytes指定分配的字节数。
存中从来不被移动,但可在一个默认堆中被移动。
创建一个进程时,系统为应用程序分配一块默认堆。
返回值是一块内存对象句柄,若想将这个句柄转换为一个指针,可以使用GlobalLock函数。
这个标志不能和GMEM_FIXED标志一起使用。
GMEM_ZEROINIT 初始化内存的内容为0GPTR GMEM_FIXED和GMEM_ZEROINIT的组合(5)、LPVOID GlobalLock(HGLOBAL hMem);GlobalLock函数是对全局内存对象加锁,然后返回该对象内存块第一个字节的指针。
hMem 指一个全局内存对象句柄。
每个内存对象的内部数据结构中都包含了一个初始值为0的锁计数,对于可移动的内存对象来说,GlobalLock函数将其锁计数加1,而GlobalUnlock函数将锁计数减1。
被锁定的内存对象的内存块将保持锁定,直到它的锁计数为0,这时,该内存块才能被移动,或者被废弃。
另外,已被加锁的内存不能被移动,或者被废弃,除非调用了GlobalRealloc函数重新分配了该内存对象。
对于一个进程来说,每一次调用GlobalLock函数后,最后一定要记住调用GlobalUnlock函数。
使用GMEM_FIXED标志分配的内存对象其锁计数总是0。
GMEM_FIXED与GMEM_MOVEABLE标志的区别:若指定的是前者,那么GlobalAlloc函数返回的句柄值就是分配的内存地址;若指定的是后者,那么GlobalAlloc 函数返回的不是实际内存的地址,而是指向该进程中句柄表条目的指针,该条目中包含有实际分配的内存指针。
若一个函数的返回值为HGLOBAL类型,那么我们应该假定它的内存是采用GMEM_MOVEABLE标志来分配的,这就意味值必须调用GlobalLock函数对该全局内存对象加锁,并且返回该内存的地址。
若一个函数的参数类型为HGLOBAL,我们就应该用GMEM_MOVEABLE标志调用GlobalAlloc函数来生成这个参数值。
3、实例讲解,利用剪贴板实现通信(1)、新建一个基于对话框的MFC程序Clipboard,设计ID为IDD_CLIPBOARD_DIALOG 的对话框资源如下:(2)、为Send按钮添加单击命令响应函数,将发送编辑框中的内容发送到剪贴板:void CClipboardDlg::OnBtnSend(){if(OpenClipboard()){//打开剪贴板成功CString str;//用于保存发送编辑框中的数据HANDLE hClip;//用于保存GlobalAlloc函数分配的内存对象的句柄char *pBuf;//用于保存调用GlobalLock函数后返回的内存地址EmptyClipboard();//清空剪贴板,并获得剪贴板所有权GetDlgItemText(IDC_EDIT_SEND,str);//将发生编辑框中的数据保存到strhClip=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,str.GetLength()+1);//分配内存对象,若设定的是文本数据,那么该数据是以空字符结尾,所以多分配一个字节pBuf=(char*)GlobalLock(hClip);//对内存对象加锁,将句柄转换为指针strcpy(pBuf,str);//将str中的数据复制到pBuf指向的内存中GlobalUnlock(hClip);//对内存块解锁SetClipboardData(CF_TEXT,hClip);\\向剪贴板上放置数据CloseClipboard();//关闭剪贴板}}注意:在把数据放置到剪贴板之后,一定要记得调用CloseClipboard函数关闭剪贴板,否则其他进程将无法打开剪贴板。
(3)、为Recv按钮添加单击命令响应函数,从剪贴板上取出数据显示到接受编辑框中:void CClipboardDlg::OnBtnRecv(){if (OpenClipboard()){//打开剪贴板成功if (IsClipboardFormatAvailable(CF_TEXT)){//若剪贴板中的数据是CF_TEXT格式的数据HANDLE hClip;char *pBuf;hClip=GetClipboardData(CF_TEXT);//返回CF_TEXT格式存在的剪贴板对象的句柄pBuf=(char*)GlobalLock(hClip);GlobalUnlock(hClip);SetDlgItemText(IDC_EDIT_RECV,pBuf);}CloseClipboard();}}二、匿名管道1、基础知识匿名管道是一个未命名的单向管道,通常用来在一个父进程和一个子进程之间传输数据。
匿名管道只能实现本地机器上两个父子进程间的通信,而不能实现跨网络的通信。
另外,利用匿名管道还可以实现同一个进程内数据的读取和写入。
2、函数说明(1)、BOOL CreatePipe(PHANDLE hReadPipe,PHANDLE hWritePipe,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,DWORD nSize)CreatePipe创建一个匿名管道。
hReadPipe返回管道的读取句柄,hWritePipe返回管道的写入句柄。
lpPipeAttributes指向SECURITY_ATTRIBUTES结构体的指针,检测返回的句柄是否能被子进程继承,若此参数为NULL,则句柄不能被继承。
nSize指定管道的缓冲区大小,该大小仅仅是一个建议值,系统将使用该值计算一个适当的缓冲区大小,若此参数为0,系统则使用默认的缓冲区大小。
(2)、typedef struct _SECURITY_A TTRIBUTES {DWORD nLength;LPVOID lpSecurityDescriptor;BOOL bInheritHandle;} SECURITY_ATTRIBUTES, *PSECURITY_A TTRIBUTES;SECURITY_ATTRIBUTES结构体的nLength指定该结构体的大小。
lpSecurityDescriptor指向安全描述符的指针,若该参数为NULL,则系统为创建的匿名管道赋予默认的安全描述符。
bInheritHandle指定所返回的句柄是否能被一个新的进程所继承,若该参数设为TRUE,则返回的句柄能被新进程继承。
(3)、BOOL CreateProcess(LPCTSTR lpApplicationName,LPTSTR lpCommandLine,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,BOOL bInheritHandles,DWORD dwCreationFlags,LPVOID lpEnvironment,LPCTSTR lpCurrentDirectory,LPSTARTUPINFO lpStartupInfo,LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation );CreateProcess创建一个进程。