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。

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