进程相关(二)--子进程

子进程

子进程是由父进程创建,用于执行某些任务(父进程可以在子进程执行完任务后继续,也可以在子进程执行任务中继续工作)。子进程继承了对应的父进程的大部分属性,如文件描述符。

  • 子进程往往会操作父进程的地址空间中的数据。在这种情况下,最好的方式就是让它在自己的地址空间中运行,并且只允许它访问父进程地址空间中和它有关的数据。
  • 子进程使用父进程的相应数据是通过进程间通信完成的。

父进程创建子进程

#include "stdafx.h"
#include<iostream>  
#include<Windows.h>  
#include <atlstr.h>
#include <strsafe.h>

using namespace std;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    char cWindowsDirectory[MAX_PATH];

    LPTSTR cWinDir = new TCHAR[MAX_PATH];
    GetCurrentDirectory(MAX_PATH, cWinDir);

    CString str(cWinDir);

    wcscat_s(cWinDir, str.GetLength()*sizeof(WCHAR) / sizeof(char), _T("\\Debug\\test2.exe"));

    STARTUPINFO si;
    PROCESS_INFORMATION pi;

    ZeroMemory(&si, sizeof(si));
    ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));

    //创建一个新进程,参数含义见进程相关(一) 
    //https://www.jianshu.com/p/653938772a6a
    BOOL  bRet = CreateProcess(NULL,  cWinDir,   NULL,  NULL,  false,  CREATE_NEW_CONSOLE,      NULL, NULL, &si, &pi );
    DWORD dwExitCode;
    if (bRet )
    {
        cout << "create process success" << endl;
        CloseHandle(pi.hThread);    //不需要的句柄立马关闭
        /****如果想要独立运行子进程,不影响父进程,那么这一段代码不要写****/
        WaitForSingleObject(pi.hProccess, INFINITE);  //等待一个事件内核对象。暂停父进程的线程,执行子进程,直到子进程终止。
        GetExitCodeProcess(pi.hProcess, &dwExitCode);  //获得已经终止的一个进程的退出代码
        /*************************************************************/
        CloseHandle(pi.hProcess);
    }
    else{
        cerr << "failed to create process" << endl;
    }

    Sleep(100);
    ExitProcess(1001);

    return 0;
}

进程间通信的方式

管道

管道是一种用于在进程间共享数据的机制,其实质是一段共享内存。Windows系统为这段共享的内存设计采用数据流I/0的方式来访问。由一个进程读、另一个进程写,类似于一个管道两端,因此这种进程间的通信方式称作“管道”。
管道分为匿名管道和命名管道。

  1. 匿名管道只能在父子进程间进行通信,不能在网络间通信,而且数据传输是单向的,只能一端写,另一端读。
  2. 命令管道可以在任意进程间通信,通信是双向的,任意一端都可读可写,但是在同一时间只能有一端读、一端写。
  • 匿名管道特点:
  1. 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。

  2. 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)。

  3. 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。

  • 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。要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。
FIFO

FIFO,也称为命名管道,它是一种文件类型。

  • 特点
  1. FIFO可以在无关的进程之间交换数据,与无名管道不同。

  2. FIFO有路径名与之相关联,它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

消息队列

消息队列,是消息的链接表,存放在内核中。一个消息队列由一个标识符(即队列ID)来标识。

  • 特点
  1. 消息队列是面向记录的,其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。

  2. 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时,消息队列及其内容并不会被删除。

  3. 消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。

信号量

信号量(semaphore)与已经介绍过的 IPC 结构不同,它是一个计数器。信号量用于实现进程间的互斥与同步,而不是用于存储进程间通信数据。

  • 特点
  1. 信号量用于进程间同步,若要在进程间传递数据需要结合共享内存。

  2. 信号量基于操作系统的 PV 操作,程序对信号量的操作都是原子操作。

  3. 每次对信号量的 PV 操作不仅限于对信号量值加 1 或减 1,而且可以加减任意正整数。

  4. 支持信号量组。

最简单的信号量是只能取 0 和 1 的变量,这也是信号量最常见的一种形式,叫做二值信号量(Binary Semaphore)。而可以取多个正整数的信号量被称为通用信号量。

共享内存

共享内存(Shared Memory),指两个或多个进程共享一个给定的存储区。

  • 特点
  1. 共享内存是最快的一种 IPC,因为进程是直接对内存进行存取。

  2. 因为多个进程可以同时操作,所以需要进行同步。

  3. 信号量+共享内存通常结合在一起使用,信号量用来同步对共享内存的访问。

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