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  • linux 线程或过程之间通过管道通信(pipe
    2021-05-13 21:52:56

    linux 线程或进程之间通过管道通信(pipe)

    线程间通信:

    #include // printf

    #include // exit

    #include // pipe

    #include // strlen

    #include // pthread_create

    using namespace std;

    void *func(void * fd)

    {

    printf("write fd = %d\n", *(int*)fd);

    char str[] = "hello everyone!";

    write( *(int*)fd, str, strlen(str) );

    }

    int main()

    {

    int fd[2];

    char readbuf[1024];

    if(pipe(fd) < 0)

    {

    printf("pipe error!\n");

    }

    // create a new thread

    pthread_t tid = 0;

    pthread_create(&tid, NULL, func, &fd[1]);

    pthread_join(tid, NULL);

    sleep(3);

    // read buf from child thread

    read( fd[0], readbuf, sizeof(readbuf) );

    printf("read buf = %s\n", readbuf);

    return 0;

    }// 输出结果write fd = 4

    read buf = hello everyone!�

    进程间通信:

    #include // printf

    #include // exit

    #include // pipe

    #include // strlen

    #include // pthread_create

    using namespace std;

    int main()

    {

    int fd[2];

    int pid = 0;

    char str[] = "hello";

    char readbuf[1024];

    if(pipe(fd) < 0)

    {

    printf("pipe error!\n");

    }

    if((pid = fork()) < 0)

    {

    printf("fork error!\n");

    }

    else if(pid == 0)

    {

    printf("child process!\n");

    // close read channel

    close(fd[0]);

    write(fd[1], str, strlen(str));

    }

    else

    {

    printf("father process!\n");

    // close write channel

    close(fd[1]);

    read(fd[0], readbuf, sizeof(readbuf));

    printf("readbuf = %s\n", readbuf);

    }

    return 0;

    }// 输出结果:father process!

    child process!

    readbuf = hello

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  • Linux Socket + pthread + pipe 实现socket通信和多线程数据共享 大道至简,基础的东西不能忘,对于网路时代,开发应该都跑不了socket,作为一个基本功,也好久没写写,简单了一个复习下。主要目标复习下socket的...

    Linux Socket + pthread + pipe 实现socket通信和多线程数据共享

    大道至简,基础的东西不能忘,对于网路时代,开发应该都跑不了socket,作为一个基本功,也好久没写写,简单了一个复习下。主要目标复习下socket的同时,复习下linux多线程处理
    涉及知识点:
    1,socket
    2,linux pthread使用
    3,信号量(semaphore)、锁(mutex)、管道(pipe)、条件
    更多知识点,百度应该比较多了。
    代码逻辑:
    1,server:最大支持10个链接,当收到有效连接时启动一个线程用于处理对于事务(recvfromClient)
    在线程中如果收到client发送字符串vote则触发另一个线程votepthread来通知(voteAction)policethread线程vote事件发生了(policeCenter)
    2,client:相对简单就是支持循环输入
    话不多说,代码如下:
    server代码:

    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <string.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    #include <semaphore.h>
    using namespace std;
    sem_t sem;
    pthread_cond_t cond;
    pthread_mutex_t mutex;
    int pipeHandle[2];
    void *voteAction(void *data) {
      while(1) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
        pthread_t pid = pthread_self();
        cout <<"people "<< pid <<" vote action happen, please call 911" << endl;
        write(pipeHandle[1], &pid, sizeof(pthread_t));
        sem_post(&sem);
      }
      return NULL;
    }
    
    void *policeCenter(void* data) {
      while(1) {
        sem_wait(&sem);
        pthread_t senderId;
        read(pipeHandle[0],&senderId, sizeof(pthread_t));
        cout << "911 center recevice people "<< senderId <<" notify vote event happened" << endl;
      }
      return NULL;
    }
    
    void *recvfromClient(void *data) {
      int connfd = (int)(*((int *)data));
      char buff[1024];
      while (1) {
        memset(buff, 0, sizeof(buff));
        int ret = recv(connfd, buff, sizeof(buff), 0);
        if (ret == -1) {
          cout << "socket recv data fail" << endl;
          break;
        }
        if (string(buff) == "vote") {
          pthread_cond_signal(&cond);
        }
        cout << "server recv data:" << buff << endl;
      }
      close(connfd);
      pthread_exit(NULL);
      return NULL;
    }
    
    int main() {
      int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // 0 : 采用type默认的protocol
      if (socketfd == -1) {
        cout << "socket create fail" << endl;
        return -1;
      }
    
      struct sockaddr_in addr;
      memset(&addr,0,sizeof(addr));
      addr.sin_family = AF_INET;
      addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
      addr.sin_port = htons(6666);
      if (bind(socketfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == -1) {
        cout << "socker bind fail" << endl;
        return -1;
      }
    
      if (listen(socketfd, 10) == -1) {
        cout << "socket listen fail" << endl;
        return -1;
      }
    
      // thread for vote
      pthread_t voteThread;
      int ret = pthread_create(&voteThread, NULL, voteAction, NULL);
      if (ret < 0) {
        cout << "create vote thread fail" << endl;
        close(socketfd);
        return -1;
      }
      pthread_cond_init(&cond, NULL);
      pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    
      pthread_t policeThread;
      ret = pthread_create(&policeThread, NULL, policeCenter, NULL);
      if (ret < 0) {
        cout << "create police center thread fail" << endl;
        //pthread_cance(voteThread);
        close(socketfd);
        return -1;
      }
      sem_init(&sem, 1, 0);
    
      //init pipe for share data between different threads
      ret = pipe(pipeHandle);
      if (ret < 0) {
        cout << "create pipe fail" << endl;
        close(socketfd);
        return -1;
      }
    
      cout << "server ready..." << endl;
      while(1) {
        int connfd = accept(socketfd, (struct sockaddr *)NULL, NULL);
        if (connfd == -1) {
          cout << "socket accept fail" << endl;
          continue;
        }
        pthread_t thread;
        int ret = pthread_create(&thread, NULL, recvfromClient, &connfd);
        if (ret < 0) {
          cout << "thread create fail" << endl;
          continue;
        }
        ret = pthread_detach(thread);
        if (ret < 0) {
          cout << "thread deatch fail" << endl;
        }
      }
    
      pthread_join(voteThread, NULL);
      pthread_join(policeThread, NULL);
      close(socketfd);
      return 0;
    }
    

    client代码如下:

    #include <iostream>
    #include <sys/socket.h>
    #include <unistd.h>
    #include <string.h>
    #include <netinet/in.h>
    using namespace std;
    int main() {
      int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
      if (socketfd == -1) {
        cout << "socket create fail" << endl;
        return -1;
      }
    
      struct sockaddr_in addr;
      memset(&addr, 0, sizeof(addr));
      addr.sin_family = AF_INET;
      addr.sin_port = htons(6666);
      int ret = connect(socketfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
      if (ret < 0) {
        cout << "socket connect fail" << endl;
        close(socketfd);
        return -1;
      }
    
      while(1) {
        cout << "Please input the data:";
        string input;
        cin >> input;
        if (input.size() && send(socketfd, input.c_str(), input.size(), 0) < 0) {
          cout << "send msg fail" << endl;
        }
      }
    
      close(socketfd);
      return -1;
    }
    

    编译
    g++ server.cpp -lpthread -o server
    g++ client.cpp -lpthread -o client

    展开全文
  • 首先是用pipe在主线程和子线程通信,而且read是阻塞的 #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h> typedef struct __...

     首先是用pipe在主线程和子线程通信,而且read是阻塞的

    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <fcntl.h>
    
    typedef struct __Thread
    {
        pthread_t tid;                 //thread id
        int notifyReceiveFd;           //the receive side of pipe
        int notifySendFd;              //the send side pf pipe
    } Thread;
    
    Thread* m_thread;
    
    void* work_thread(void* argc)
    {
        Thread* param=(Thread*) argc;
        printf("childthread_id=%lu\n",param->tid);
        int contant=0;
        printf("childthread--read return %ld\n",read(param->notifyReceiveFd, &contant, sizeof(int)));
        printf("childthread--read from pipe %d\n", contant);
    
        sleep(5);
        contant=100;
        //printf("childthread--write return %ld\n", write(param->notifySendFd, &contant, sizeof(int)));
    
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        //build pipe between main-thread and child-thread
        m_thread = new Thread;
        int fds[2];
        if(pipe(fds))
        {
            perror("create pipe fds_1 error\n");
        }
    
        int fds_1[2];
        if(pipe(fds_1))
        {
            perror("create pipe fds_1 error\n");
        }
    
        m_thread->notifyReceiveFd=fds[0];
        m_thread->notifySendFd=fds_1[1];
    
        pthread_t id;
    
    
        pthread_create(&(m_thread->tid),NULL,work_thread,(void*)m_thread);
        printf("mainthread--childthread id is %lu\n",m_thread->tid);
    
        int contant = 1;
    
        printf("mainthread--write %d to pipe\n",contant);
        printf("mainthread--write return %ld\n", write(fds[1], &contant, sizeof(int)));
    
        //下面的read()函数会阻塞,因为没有给fds_1管道写入数据(把work_thread中注释掉的write那行去掉注释,则read()就可以读到数据而不阻塞)
        printf("mainthread--read return %ld\n", read(fds_1[0], &contant, sizeof(int)));
    
        printf("mainthread--read from pipe %d\n", contant);
        pthread_join(m_thread->tid,NULL);
        close(fds[0]);
        close(fds[1]);
        close(fds_1[0]);
        close(fds_1[1]);
    }

     上面的代码会被阻塞,若要不阻塞运行,则要把文件描述符设置为非阻塞的,则read会立即返回(当管道没有数据可读时返回-1)

        
        fcntl(fds_1[0], F_SETFL, O_NONBLOCK);
        //在read前,用fcnl设置fds_1[0]为非阻塞的
        printf("mainthread--read return %ld\n", read(fds_1[0], &contant, sizeof(int)));

    如要设置超时,可以使用select或poll,下面代码只举例select。更多相关知识可以参考这篇文章

    #include <pthread.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <fcntl.h>
    
    typedef struct __Thread
    {
        pthread_t tid;                 //thread id
        int notifyReceiveFd;           //the receive side of pipe
        int notifySendFd;              //the send side pf pipe
    } Thread;
    
    Thread* m_thread;
    
    void* work_thread(void* argc)
    {
        Thread* param=(Thread*) argc;
        printf("childthread_id=%lu\n",param->tid);
        int contant=0;
        printf("childthread--read return %ld\n",read(param->notifyReceiveFd, &contant, sizeof(int)));
        printf("childthread--read from pipe %d\n", contant);
    
    
        sleep(5);
        contant=100;
        //printf("childthread--write return %ld\n", write(param->notifySendFd, &contant, sizeof(int)));
    
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
        //build pipe between main-thread and child-thread
        m_thread = new Thread;
        int fds[2];
        if(pipe(fds))
        {
            perror("create pipe fds_1 error\n");
        }
    
        int fds_1[2];
        if(pipe(fds_1))
        {
            perror("create pipe fds_1 error\n");
        }
    
        m_thread->notifyReceiveFd=fds[0];
        m_thread->notifySendFd=fds_1[1];
    
        pthread_t id;
    
    
        pthread_create(&(m_thread->tid),NULL,work_thread,(void*)m_thread);
        printf("mainthread--childthread id is %lu\n",m_thread->tid);
    
        int contant = 1;
    
        printf("mainthread--write %d to pipe\n",contant);
        printf("mainthread--write return %ld\n", write(fds[1], &contant, sizeof(int)));
    
        fd_set m_fds;
        FD_ZERO(&m_fds);
        FD_SET(fds_1[0], &m_fds);
        struct timeval t = {10, 0};
        select(fds_1[0] + 1, &m_fds, NULL, NULL, &t);
    //若10后内fds_1[0]不可读则停止阻塞,程序继续往下走;如果把work_thread中的write那行去掉注释,
    //则注释到write执行完毕,因为我write前sleep了5s,所以我这里会阻塞5s,然后程序继续往下走
        printf("mainthread--read return %ld\n", read(fds_1[0], &contant, sizeof(int)));
    
        printf("mainthread--read from pipe %d\n", contant);
        pthread_join(m_thread->tid,NULL);
        close(fds[0]);
        close(fds[1]);
        close(fds_1[0]);
        close(fds_1[1]);
    }

     

    展开全文
  • linux多线程通信(一)

    万次阅读 2018-09-21 20:11:57
    linux下进行多线程编程,肯定会涉及到线程通信问题,本文主要分析pipe,即管道在多线之间通信实现。 #include&amp;amp;amp;amp;lt;unistd.h&amp;amp;amp;amp;gt; int pipe(int filedes[2]); 返回值:成功...

    在linux下进行多线程编程,肯定会涉及到线程通信问题,本文主要分析pipe,即管道在多线之间通信实现。
    #include<unistd.h>
    int pipe(int filedes[2]);
    返回值:成功,返回0,否则返回-1。
    参数数组包含pipe使用的两个文件的描述符。fd[0]:读管道,fd[1]:写管道

    两个线程之间通信简单实现,单向pipe_1.c
    源码地址:https://github.com/jeremy505/multi-thread-communication

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <pthread.h>
    Thread *m_Threads;
    static int threadcount = 1;
    void* work_thread(void* argc)
    {
      Thread* param = (Thread*) argc;
      printf("childthread_tid=%lu\n", param->tid);
      int contant = 0;
      //sleep(2);
      printf("childthread--read return %d\n",read(param->notifyReceiveFd, &contant, sizeof(int)));
      printf("childthread--read from pipe %d\n", contant);
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
         //在主线程和子线程之间建立管道
        m_Threads = malloc(sizeof(Thread) * threadcount);
        int fds[2];
        if( pipe(fds) )
        {
          perror("create pipe error");
        }
        m_Threads[0].notifyReceiveFd = fds[0];
        pthread_create(&m_Threads[0].tid, NULL,  work_thread, (void*)&m_Threads[0]);
        printf("mainthread_tid=%lu\n", m_Threads[0].tid);
        int contant = 1;
        // sleep(2);
        printf("mainthread--write %d to pipe\n", contant);
        printf("mainthread--write return %d\n",write(fds[1], &contant, sizeof(int)));
        pthread_join(m_Threads[0].tid, NULL);
        close(fds[0]);
        close(fds[1]);
        return 0;
    }
    

    以上只是单向通信,即主线程向子线程写int型值1,子线程读到int型值1.
    输出见下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    可见,输出与设想的一致,只是此时通信只是单向,如果要实现双向,最简单的办法就是再创建一组pipe,实现pipe_1_d.c如下:

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    #include <pthread.h>
    typedef struct __Thread
    {
      pthread_t tid;    //线程的ID
      int notifyReceiveFd;  //管道的接收端
      int notifySendFd;   //管道的发送端
    }Thread;
    
    Thread *m_Threads;
    static int threadcount = 1;
    void* work_thread(void* argc)
    {
      Thread* param = (Thread*) argc;
      printf("childthread_tid=%lu\n", param->tid);
      int contant = 0;
      //sleep(2);
      printf("childthread--read return %d\n",read(param->notifyReceiveFd, &contant, sizeof(int)));
      printf("childthread--read from pipe %d\n", contant);
      contant = 2;
      printf("childthread--write %d to pipe\n", contant);
      printf("childthread--write return %d\n",write(param->notifySendFd, &contant, sizeof(int)));
    }
    
    int main(int argc, char** argv)
    {
         //在主线程和子线程之间建立管道
        m_Threads = malloc(sizeof(Thread) * threadcount);
        int fds[2];
        if( pipe(fds) )
        {
          perror("create pipe fds error");
        }
        int fds_1[2];
        if( pipe(fds_1) )
        {
          perror("create pipe fds_1 error");
        }
        m_Threads[0].notifyReceiveFd = fds[0];
        m_Threads[0].notifySendFd = fds_1[1];
         pthread_create(&m_Threads[0].tid, NULL,
                       work_thread, (void*)&m_Threads[0]);
        printf("mainthread_tid=%lu\n", m_Threads[0].tid);
        int contant = 1;
        // sleep(2);
        printf("mainthread--write %d to pipe\n", contant);
        printf("mainthread--write return %d\n",write(fds[1], &contant, sizeof(int)));
        printf("mainthread--read return %d\n",read(fds_1[0], &contant, sizeof(int)));
        printf("mainthread--read from pipe %d\n", contant);
        pthread_join(m_Threads[0].tid, NULL);
        close(fds[0]);
        close(fds[1]);
        close(fds_1[0]);
        close(fds_1[1]);
        }
    

    另外创建一组pipe,主线读,子线程写。主线程先写1,然后阻塞等待子线程网管道中写值,子线程通过管道读到1之后往管道写2,此时管道有数据,主线程读取值2,输出如下:
    在这里插入图片描述

    以上只是简单的通过pipe线程之间进行同行,注意到读写都是阻塞的。如果不希望线程使用阻塞方式,一般会设置管道文件描述符为非阻塞,然后借助epoll或者select监听管道文件描述符读写事件。
    线程之间通过pipe通信也可以应用到进程之间,在使用fork之后,管道描述符被拷贝了一份,所以父子进程必须关闭其中之一,假设父进程关闭读[close(fd[0])],子进程就要关闭写[close(fd[1])],,实现单向通信,反过来也是一样.
    进程之间的通信,推荐一种方式使用共享内存,共享内存区是最快的IPC形式,此种方式也可在两个完全独立的程序之间进行数据传递,后续再详细介绍。
    当然,进程以及线程之间的通信不止以上方法,还有使用socket,eventfd等。

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