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c语言多进程编程实例

发布时间: 2023-03-24 19:07:21

c语言多进程编程

多进程这个词用得比较少,听过来有点不熟悉。你这个程序在linux下应该很容易实行,就是个进程间通信的问题,管道、消息队列、共享内存都可以,可以找找相关资料。昨天失言不好意思。
三个源文件分别为1.c、2.c、3.c一个头文件share.h。
share.h:
//共享的内存,两个数组
typedef struct{
int a[2];
int b[2];
int id;
}share_use;

1.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>

#include"share.h"

int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;

shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//创建共享内存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享内存创建失败!\n");
exit(1);
}

shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//让进程可以访问共享内存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"启用共享内存失败!\n)";
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);

share_stuff = (share_use *)shared_memory;
share_stuff->id=0;
share_stuff->a[0]=1;
share_stuff->a[1]=2;
while(1){
if(share_stuff->id)
exit(0);
sleep(10);
}
}

2.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>

#include"share.h"

int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;

shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//创建共享内存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享内存创建失败!\n");
exit(1);
}

shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//让进程可以访问共享内存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"启用共享内存失败!\n");
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);

share_stuff = (share_use *)shared_memory;
share_stuff->b[0]=share_stuff->a[0]*100;
share_stuff->b[1]=share_stuff->a[1]*100;
while(1)
{
if(share_stuff->id)
exit(0);
sleep(10);
}
}
3.c:
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>

#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>

#include"share.h"

int main(){
void *shared_memory = (void *)0;
share_use *share_stuff;
int shmid;

shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(share_use),0666|IPC_CREAT);//创建共享内存
if(shmid==-1){
fprintf(stderr,"共享内存创建失败!\n");
exit(1);
}

shared_memory = shmat(shmid, (void *)0,0);//让进程可以访问共享内存
if(shared_memory == (void *)-1){
fprintf(stderr,"启用共享内存失败!\n");
exit(1);
}
printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory);

share_stuff = (share_use *)shared_memory;
printf("共享内存中有元素:%d , %d",share_stuff->b[0],share_stuff->b[1]);
share_stuff->id=1;
return 0;
}
linux或unix环境下编译

㈡ linux简单的C语言程序,多进程,为什么存在死循环的时候不打印字符死循环明明在打印语句的后面呀

流来不及刷新,不是你打印就立刻出现再终端的,它需要一个刷新过程,而你的死循环让它没有时间刷新

㈢ 使用C语言编程实现:父进程创建二个子进程,三个进程各自打印出其进程


#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int main()

{

int i=2;

int pid=0;

printf("father id=%ld ",getpid());

while(i-->0){

pid = fork();

if(pid==0){

printf("son id=%ld ",getpid());

return 0;

}

}

return 0;

}

㈣ 《C语言实战105例》pdf下载在线阅读全文,求百度网盘云资源

《C语言实战105例》网络网盘pdf最新全集下载:
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简介:C语言实战105例共汇集105个实例,内容循序渐进,通过实例进许可证C语言编程。全书分为8篇,包括基础篇、数值计算与数据结构篇、文本屏幕与文件操作篇、病毒与安全篇、图形篇、系统篇、游戏篇、综合篇,基本涵盖了目前C语言编程的各个方面。

㈤ )用C语言(或其它语言,如Java)编程实现对N个进程采用某种进程调度算法(如动态优先权调度

公众:类PrivilegeProcess {
公共静态无效的主要(字串[] args){

MyQueue的MyQueue的新MyQueue的();/ /声明队列

印刷电路板[PCB = {新的PCB(001 ,8,1),新的PCB(002,7,9),新的PCB(003,3,8),新的PCB(004,1,7),新的PCB(005,7,4)};
> PCB段=新的PCB();

(INT I = 0; <pcb.length; + +){/ /初始化先进行排序,选择排序这里使用的是高优先级的一线队

(J =我; <pcb.length; J + +){

(PCB [I]。特权<PCB [J]。特权){

段= PCB [1];

PCB [I] = PCB [J];

PCB [J] =段;

}

}

}

体系。通过out.println(“入队后第一时间的进首粗塌程的顺序:”);

(INT I = 0; <pcb.length; + +){

的System.out调用println(第一次入队#程序名称:“+ PCB [我]。名称+ totaltime:”+ PCB [I]。totaltime +“的”特权“+ PCB [我]。特权); }

();

myqueue.start(PCB);

}

}

类MyQueue的{

INT指数= 0;

PCB [] PC =新的PCB [5];

PCB [] PC1 =新的PCB [4];

PCB温度=新的PCB() BR />公共无效排队(PCB工艺){/ /者圆排队算法

(指数== 5){

(“出界!”);

返回

}

PC [索引] =进程;

指数+ +;

}

公共:PCB DEQUEUE(){/ /出队算法(索引== 0)

返回空;

(INT I = 0; <pc1.length; + +){

PC1 [I] = PC [ +1];

}

指数 -

温度= PC [0];

(INT I = 0; <pc1.length; + +){ BR /> PC [I] = PC1 [I];

}

回报条件;

}

公共无效启动(PCB [] PC){/ /进程表算法

(PC [0]。isNotFinish ==真| | PC [1 isNotFinish ==真| | PC [2 isNotFinish ==真| | PC [3]。时isNotFinish ==真| | PC [4]。isNotFinish ==){

/ / *注:| |运算符都是假的,所有的表达式结果为假,否则真

(INT I = 0; <PC长度; + +){

PC [I]。运行(这一点); />} 的System.out.println();

(INT I = 0; <pc.length; + +){/ /处理每个运行一次运行的时间片的长度重新排序优先一旦

(J =我; <pc.length; J + +){

如果(PC [I]特权<PC [J]。特权){

温度= PC [I];

PC [I] = PC [J];

PC [J] =温度;

}

}

}

}

}

}

类PCB {/ /声明过程级

和int名,totaltime ,运行时特权;

布尔isNotFinish的;

公众PCB(){

}

公开PCB(名称,诠释totaltime特权){

this.name =的名称;/ /进程名

this.totaltime = totaltime ;/ /

this.privilege =特权;/ /总时间优先 this.runtime = 2 ;/ /时间片值是2

this.isNotFinish =真;/ /是否执行凳亩完成

(“初始值:程序名称:”+名+“totaltime:”+ totaltime +“特权”+特权);

System.out的。调用println();

}

MyQueue的MQ公共无效的run(){/ /处理的基础上实施的时间片算法

(totalTime> 1){ totaltime =运行;/ /总时间大于1,总时间=总时间 - 时间片

特权 -

(“程序名称:”+姓名+“ remaintime:“+ +”特权“+特权); totaltime

的} else if(totaltime == 1){

totaltime - ;/ /总时间为1时,执行时间为1
>特权 -

(“程序名称:”+姓名+“remaintime:”+ totaltime +“特权”+特权);

}其他{

isNotFinish =假;/ / 0,将isNotFinish标志设置为假

}

如果(isNotFinish ==真){br mq.deQueue();

mq.enQueue(本);

}

}
}

㈥ 怎么在win7环境下用C语言写多进程

可以用code::blocks配MinGW编译器,无论是初学姿友者还是高手,都适用。配置简单,易于操作。
Code::Blocks 是一个开放源码的全功能的跨平台C/C++集成开发环境。 Code::Blocks是开放源码软件。Code::Blocks由纯粹的C++语言开发完成闭册肆,它使用了着名的图形界面库wxWidgets(2.6.2 unicode)版。对于追求完美的C++程序员,再也不必忍受Eclipse的缓慢,再也不必忍受VS.NET的庞大和轿轿高昂的价格。

㈦ 单片机c语言编程100个实例

51单片机C语言编程实例 基础知识:51单片机编程基础 单片机的外部结构: 1. DIP40双列直插; 2. P0,P1,P2,P3四个8位准双向I/O引脚;(作为I/O输入时,要先输出高电平) 3. 电源VCC(PIN40)和地线GND(PIN20); 4. 高电平复位RESET(PIN9);(10uF电容接VCC与RESET,即可实现上电复位) 5. 内置振荡电路,外部只要接晶体至X1(PIN18)和X0(PIN19);(频率为主频的12倍) 6. 程序配置EA(PIN31)接高电平VCC;(运行单片机内部ROM中的程序) 7. P3支持第二功能:RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1 单片机内部I/O部件:(所为学习单片机,实际上就是编程控制以下I/O部件,完成指定任务) 1. 四个8位通用I/O端口,对应引脚P0、P1、P2和P3; 2. 两个16位定时计数器;(TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1) 3. 一个串行通信接口;(SCON,SBUF) 4. 一个中断控制器;(IE,IP) 针对AT89C52单片机,头文件AT89x52.h给出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定义。 C语言编程基础: 1. 十六进制表示字节0x5a:二进制为01011010B;0x6E为01101110。 2. 如果将一个16位二进数赋给一个8位的字节变量,则自动截断为低8位,而丢掉高8位。 3. ++var表示对变量var先增一;var—表示对变量后减一。 4. x |= 0x0f;表示为 x = x | 0x0f; 5. TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示给变量TMOD的低四位赋值0x5,而不改变TMOD的高四位。 6. While( 1 ); 表示无限执行该语句,即死循环。语句后的分号表示空循环体,也就是{;} 在某引脚输出高电平的编程方法:(比如P1.3(PIN4)引脚) 代码 1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P1.3 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P1_3 = 1; //给P1_3赋值1,引脚P1.3就能输出高电平VCC 5. While( 1 ); //死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. } 注意:P0的每个引脚要输出高电平时,必须外接上拉电阻(如4K7)至VCC电源。 在某引脚输出低电平的编程方法:(比如P2.7引脚) 代码 1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P2.7 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P2_7 = 0; //给P2_7赋值0,引脚P2.7就能输出低电平GND 5. While( 1 ); //死循环,相当 LOOP: goto LOOP; 6. } 在某引脚输出方波编程方法:(比如P3.1引脚) 代码 1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P3.1 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. While( 1 ) //非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句 5. { 6. P3_1 = 1; //给P3_1赋值1,引脚P3.1就能输出高电平VCC 7. P3_1 = 0; //给P3_1赋值0,引脚P3.1就能输出低电平GND 8. } //由于一直为真,所以不断输出高、低、高、低……,从而形成方波 9. } 将某引脚的输入电平取反后,从另一个引脚输出:( 比如 P0.4 = NOT( P1.1) ) 代码 1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P0.4和P1.1 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P1_1 = 1; //初始化。P1.1作为输入,必须输出高电平 5. While( 1 ) //非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句 6. { 7. if( P1_1 == 1 ) //读取P1.1,就是认为P1.1为输入,如果P1.1输入高电平VCC 8. { P0_4 = 0; } //给P0_4赋值0,引脚P0.4就能输出低电平GND 2 51单片机C语言编程实例 9. else //否则P1.1输入为低电平GND 10. //{ P0_4 = 0; } //给P0_4赋值0,引脚P0.4就能输出低电平GND 11. { P0_4 = 1; } //给P0_4赋值1,引脚P0.4就能输出高电平VCC 12. } //由于一直为真,所以不断根据P1.1的输入情况,改变P0.4的输出电平 13. } 将某端口8个引脚输入电平,低四位取反后,从另一个端口8个引脚输出:( 比如 P2 = NOT( P3 ) ) 代码 1. #include <AT89x52.h> //该头文档中有单片机内部资源的符号化定义,其中包含P2和P3 2. void main( void ) //void 表示没有输入参数,也没有函数返值,这入单片机运行的复位入口 3. { 4. P3 = 0xff; //初始化。P3作为输入,必须输出高电平,同时给P3口的8个引脚输出高电平 5. While( 1 ) //非零表示真,如果为真则执行下面循环体的语句 6. { //取反的方法是异或1,而不取反的方法则是异或0 7. P2 = P3^0x0f //读取P3,就是认为P3为输入,低四位异或者1,即取反,然后输出 8. } //由于一直为真,所以不断将P3取反输出到P2 9. } 注意:一个字节的8位D7、D6至D0,分别输出到P3.7、P3.6至P3.0,比如P3=0x0f,则P3.7、P3.6、P3.5、P3.4四个引脚都输出低电平,而P3.3、P3.2、P3.1、P3.0四个引脚都输出高电平。同样,输入一个端口P2,即是将P2.7、P2.6至P2.0,读入到一个字节的8位D7、D6至D0。 第一节:单数码管按键显示 单片机最小系统的硬件原理接线图: 1. 接电源:VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦电容0.1uF 2. 接晶体:X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意标出晶体频率(选用12MHz),还有辅助电容30pF 3. 接复位:RES(PIN9)。接上电复位电路,以及手动复位电路,分析复位工作原理 4. 接配置:EA(PIN31)。说明原因。 发光二极的控制:单片机I/O输出 将一发光二极管LED的正极(阳极)接P1.1,LED的负极(阴极)接地GND。只要P1.1输出高电平VCC,LED就正向导通(导通时LED上的压降大于1V),有电流流过LED,至发LED发亮。实际上由于P1.1高电平输出电阻为10K,起到输出限流的作用,所以流过LED的电流小于(5V-1V)/10K = 0.4mA。只要P1.1输出低电平GND,实际小于0.3V,LED就不能导通,结果LED不亮。 开关双键的输入:输入先输出高 一个按键KEY_ON接在P1.6与GND之间,另一个按键KEY_OFF接P1.7与GND之间,按KEY_ON后LED亮,按KEY_OFF后LED灭。同时按下LED半亮,LED保持后松开键的状态,即ON亮OFF灭。 代码 1. #include <at89x52.h> 2. #define LED P1^1 //用符号LED代替P1_1 3. #define KEY_ON P1^6 //用符号KEY_ON代替P1_6 4. #define KEY_OFF P1^7 //用符号KEY_OFF代替P1_7 5. void main( void ) //单片机复位后的执行入口,void表示空,无输入参数,无返回值 6. { 7. KEY_ON = 1; //作为输入,首先输出高,接下KEY_ON,P1.6则接地为0,否则输入为1 8. KEY_OFF = 1; //作为输入,首先输出高,接下KEY_OFF,P1.7则接地为0,否则输入为1 9. While( 1 ) //永远为真,所以永远循环执行如下括号内所有语句 10. { 11. if( KEY_ON==0 ) LED=1; //是KEY_ON接下,所示P1.1输出高,LED亮 12. if( KEY_OFF==0 ) LED=0; //是KEY_OFF接下,所示P1.1输出低,LED灭 13. } //松开键后,都不给LED赋值,所以LED保持最后按键状态。 14. //同时按下时,LED不断亮灭,各占一半时间,交替频率很快,由于人眼惯性,看上去为半亮态 15. } 数码管的接法和驱动原理 一支七段数码管实际由8个发光二极管构成,其中7个组形构成数字8的七段笔画,所以称为七段数码管,而余下的1个发光二极管作为小数点。作为习惯,分别给8个发光二极管标上记号:a,b,c,d,e,f,g,h。对应8的顶上一画,按顺时针方向排,中间一画为g,小数点为h。 我们通常又将各二极与一个字节的8位对应,a(D0),b(D1),c(D2),d(D3),e(D4),f(D5),g(D6),h(D7),相应8个发光二极管正好与单片机一个端口Pn的8个引脚连接,这样单片机就可以通过引脚输出高低电平控制8个发光二极的亮与灭,从而显示各种数字和符号;对应字节,引脚接法为:a(Pn.0),b(Pn.1),c(Pn.2),d(Pn.3),e(Pn.4),f(Pn.5),g(Pn.6),h(Pn.7)。 如果将8个发光二极管的负极(阴极)内接在一起,作为数码管的一个引脚,这种数码管则被称为共阴数码管,共同的引脚则称为共阴极,8个正极则为段极。否则,如果是将正极(阳极)内接在一起引出的,则称为共阳数码管,共同的引脚则称为共阳极,8个负极则为段极。 以单支共阴数码管为例,可将段极接到某端口Pn,共阴极接GND,则可编写出对应十六进制码的七段码表字节数据

㈧ 请问下面这个实例用C语言程序怎样编程

#include <stdio.h>

int main() {
int score;
char grade;

printf("请输入成绩:");
scanf("%d", &score);

switch (score / 10) {
case 10:
case 9:
grade = 'A';
break;
case 8:
grade = 'B';
break;
case 7:
grade = 'C';
break;
case 6:
grade = 'D';
break;
default:
grade = 'E'坦孙;
break;
}

printf("成绩等级为:%c\n", grade);

return 0;
}

在程序中,先定义了一个整型变量 score 和一个字符型变量 grade,用来让祥链分别存储输入的成绩和计算出的等级。然后,使用 scanf 函数从键盘上读入成绩,使用除法运算将成绩转化为 1~10 的整数,并将其作为 switch 语句的选择器。根据成绩范围,使用不同的 case 标号计算出等级,并将其赋值给 grade 变量。最后,使用 printf 函数输出等级。
注意,在 switch 语句中,可以宴银使用多个 case 标号来表示同一种情况,这样可以简化代码。例如,case 10 和 case 9 都表示成绩在 90 分以上的情况,因此可以将它们写在一起。另外,在 switch 语句中,必须使用 break 语句来结束每个 case 分支,否则程序将继续执行后面的 case 分支。

㈨ 一个Linux多进程编程

1 引言
对于没有接触过Unix/Linux操作系统的人来说,fork是最难理解的概念之一:它执行一次却返回两个值。fork函数是Unix系统最杰出的成就之一,它是七十年代UNIX早期的开发者经过长期在理论和实践上的艰苦探索后取得的成果,一方面,它使操作系统在进程管理上付出了最小的代价,另一方面,又为程序员提供了一个简洁明了的多进程方法。与DOS和早期的Windows不同,Unix/Linux系统是真正实现多任务操作的系统,可以说,不使用多进程编程,就不能算是真正的Linux环境下编程。
多线程程序设计的概念早在六十年代就被提出,但直到八十年代中期,Unix系统中才引入多线程机制,如今,由于自身的许多优点,多线程编程已经得到了广泛的应用。
下面,我们将介绍在Linux下编写多进程和多线程程序的一些初步知识。

2 多进程编程
什么是一个进程?进程这个概念是针对系统而不是针对用户的,对用户来说,他面对的概念是程序。当用户敲入命令执行一个程序的时候,对系统而言,它将启动一个进程。但和程序不同的是,在这个进程中,系统可能需要再启动一个或多个进程来完成独立的多个任务。多进程编程的主要内容包括进程控制和进程间通信,在了解这些之前,我们先要简单知道进程的结构。

2.1 Linux下进程的结构
Linux下一个进程在内存里有三部分的数据,就是"代码段"、"堆栈段"和"数据段"。其实学过汇编语言的人一定知道,一般的CPU都有上述三种段寄存器,以方便操作系统的运行。这三个部分也是构成一个完整的执行序列的必要的部分。
"代码段",顾名思义,就是存放了程序代码的数据,假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么它们就可以使用相同的代码段。"堆栈段"存放的就是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量。而数据段则存放程序的全局变量,常数以及动态数据分配的数据空间(比如用malloc之类的函数取得的空间)。这其中有许多细节问题,这里限于篇幅就不多介绍了。系统如果同时运行数个相同的程序,它们之间就不能使用同一个堆栈段和数据段。

2.2 Linux下的进程控制
在传统的Unix环境下,有两个基本的操作用于创建和修改进程:函数fork( )用来创建一个新的进程,该进程几乎是当前进程的一个完全拷贝;函数族exec( )用来启动另外的进程以取代当前运行的进程。Linux的进程控制和传统的Unix进程控制基本一致,只在一些细节的地方有些区别,例如在Linux系统中调用vfork和fork完全相同,而在有些版本的Unix系统中,vfork调用有不同的功能。由于这些差别几乎不影响我们大多数的编程,在这里我们不予考虑。
2.2.1 fork( )
fork在英文中是"分叉"的意思。为什么取这个名字呢?因为一个进程在运行中,如果使用了fork,就产生了另一个进程,于是进程就"分叉"了,所以这个名字取得很形象。下面就看看如何具体使用fork,这段程序演示了使用fork的基本框架:

void main(){
int i;
if ( fork() == 0 ) {
/* 子进程程序 */
for ( i = 1; i <1000; i ++ ) printf("This is child process\n");
}
else {
/* 父进程程序*/
for ( i = 1; i <1000; i ++ ) printf("This is process process\n");
}
}
程序运行后,你就能看到屏幕上交替出现子进程与父进程各打印出的一千条信息了。如果程序还在运行中,你用ps命令就能看到系统中有两个它在运行了。
那么调用这个fork函数时发生了什么呢?fork函数启动一个新的进程,前面我们说过,这个进程几乎是当前进程的一个拷贝:子进程和父进程使用相同的代码段;子进程复制父进程的堆栈段和数据段。这样,父进程的所有数据都可以留给子进程,但是,子进程一旦开始运行,虽然它继承了父进程的一切数据,但实际上数据却已经分开,相互之间不再有影响了,也就是说,它们之间不再共享任何数据了。它们再要交互信息时,只有通过进程间通信来实现,这将是我们下面的内容。既然它们如此相象,系统如何来区分它们呢?这是由函数的返回值来决定的。对于父进程,fork函数返回了子程序的进程号,而对于子程序,fork函数则返回零。在操作系统中,我们用ps函数就可以看到不同的进程号,对父进程而言,它的进程号是由比它更低层的系统调用赋予的,而对于子进程而言,它的进程号即是fork函数对父进程的返回值。在程序设计中,父进程和子进程都要调用函数fork()下面的代码,而我们就是利用fork()函数对父子进程的不同返回值用if...else...语句来实现让父子进程完成不同的功能,正如我们上面举的例子一样。我们看到,上面例子执行时两条信息是交互无规则的打印出来的,这是父子进程独立执行的结果,虽然我们的代码似乎和串行的代码没有什么区别。
读者也许会问,如果一个大程序在运行中,它的数据段和堆栈都很大,一次fork就要复制一次,那么fork的系统开销不是很大吗?其实UNIX自有其解决的办法,大家知道,一般CPU都是以"页"为单位来分配内存空间的,每一个页都是实际物理内存的一个映像,象INTEL的CPU,其一页在通常情况下是4086字节大小,而无论是数据段还是堆栈段都是由许多"页"构成的,fork函数复制这两个段,只是"逻辑"上的,并非"物理"上的,也就是说,实际执行fork时,物理空间上两个进程的数据段和堆栈段都还是共享着的,当有一个进程写了某个数据时,这时两个进程之间的数据才有了区别,系统就将有区别的"页"从物理上也分开。系统在空间上的开销就可以达到最小。
下面演示一个足以"搞死"Linux的小程序,其源代码非常简单:
void main()
{
for( ; ; ) fork();
}
这个程序什么也不做,就是死循环地fork,其结果是程序不断产生进程,而这些进程又不断产生新的进程,很快,系统的进程就满了,系统就被这么多不断产生的进程"撑死了"。当然只要系统管理员预先给每个用户设置可运行的最大进程数,这个恶意的程序就完成不了企图了。
2.2.2 exec( )函数族
下面我们来看看一个进程如何来启动另一个程序的执行。在Linux中要使用exec函数族。系统调用execve()对当前进程进行替换,替换者为一个指定的程序,其参数包括文件名(filename)、参数列表(argv)以及环境变量(envp)。exec函数族当然不止一个,但它们大致相同,在Linux中,它们分别是:execl,execlp,execle,execv,execve和execvp,下面我只以execlp为例,其它函数究竟与execlp有何区别,请通过manexec命令来了解它们的具体情况。
一个进程一旦调用exec类函数,它本身就"死亡"了,系统把代码段替换成新的程序的代码,废弃原有的数据段和堆栈段,并为新程序分配新的数据段与堆栈段,唯一留下的,就是进程号,也就是说,对系统而言,还是同一个进程,不过已经是另一个程序了。(不过exec类函数中有的还允许继承环境变量之类的信息。)
那么如果我的程序想启动另一程序的执行但自己仍想继续运行的话,怎么办呢?那就是结合fork与exec的使用。下面一段代码显示如何启动运行其它程序:

char command[256];
void main()
{
int rtn; /*子进程的返回数值*/
while(1) {
/* 从终端读取要执行的命令 */
printf( ">" );
fgets( command, 256, stdin );
command[strlen(command)-1] = 0;
if ( fork() == 0 ) {
/* 子进程执行此命令 */
execlp( command, command );
/* 如果exec函数返回,表明没有正常执行命令,打印错误信息*/
perror( command );
exit( errorno );
}
else {
/* 父进程, 等待子进程结束,并打印子进程的返回值 */
wait ( &rtn );
printf( " child process return %d\n",. rtn );
}
}
}

此程序从终端读入命令并执行之,执行完成后,父进程继续等待从终端读入命令。熟悉DOS和WINDOWS系统调用的朋友一定知道DOS/WINDOWS也有exec类函数,其使用方法是类似的,但DOS/WINDOWS还有spawn类函数,因为DOS是单任务的系统,它只能将"父进程"驻留在机器内再执行"子进程",这就是spawn类的函数。WIN32已经是多任务的系统了,但还保留了spawn类函数,WIN32中实现spawn函数的方法同前述UNIX中的方法差不多,开设子进程后父进程等待子进程结束后才继续运行。UNIX在其一开始就是多任务的系统,所以从核心角度上讲不需要spawn类函数。
在这一节里,我们还要讲讲system()和popen()函数。system()函数先调用fork(),然后再调用exec()来执行用户的登录shell,通过它来查找可执行文件的命令并分析参数,最后它么使用wait()函数族之一来等待子进程的结束。函数popen()和函数system()相似,不同的是它调用pipe()函数创建一个管道,通过它来完成程序的标准输入和标准输出。这两个函数是为那些不太勤快的程序员设计的,在效率和安全方面都有相当的缺陷,在可能的情况下,应该尽量避免。

2.3 Linux下的进程间通信
详细的讲述进程间通信在这里绝对是不可能的事情,而且笔者很难有信心说自己对这一部分内容的认识达到了什么样的地步,所以在这一节的开头首先向大家推荐着名作者Richard Stevens的着名作品:《Advanced Programming in the UNIX Environment》,它的中文译本《UNIX环境高级编程》已有机械工业出版社出版,原文精彩,译文同样地道,如果你的确对在Linux下编程有浓厚的兴趣,那么赶紧将这本书摆到你的书桌上或计算机旁边来。说这么多实在是难抑心中的景仰之情,言归正传,在这一节里,我们将介绍进程间通信最最初步和最最简单的一些知识和概念。
首先,进程间通信至少可以通过传送打开文件来实现,不同的进程通过一个或多个文件来传递信息,事实上,在很多应用系统里,都使用了这种方法。但一般说来,进程间通信(IPC:InterProcess Communication)不包括这种似乎比较低级的通信方法。Unix系统中实现进程间通信的方法很多,而且不幸的是,极少方法能在所有的Unix系统中进行移植(唯一一种是半双工的管道,这也是最原始的一种通信方式)。而Linux作为一种新兴的操作系统,几乎支持所有的Unix下常用的进程间通信方法:管道、消息队列、共享内存、信号量、套接口等等。下面我们将逐一介绍。
2.3.1 管道
管道是进程间通信中最古老的方式,它包括无名管道和有名管道两种,前者用于父进程和子进程间的通信,后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信。
无名管道由pipe()函数创建:
#include <unistd.h>
int pipe(int filedis[2]);
参数filedis返回两个文件描述符:filedes[0]为读而打开,filedes[1]为写而打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。下面的例子示范了如何在父进程和子进程间实现通信。

#define INPUT 0
#define OUTPUT 1

void main() {
int file_descriptors[2];
/*定义子进程号 */
pid_t pid;
char buf[256];
int returned_count;
/*创建无名管道*/
pipe(file_descriptors);
/*创建子进程*/
if((pid = fork()) == -1) {
printf("Error in fork\n");
exit(1);
}
/*执行子进程*/
if(pid == 0) {
printf("in the spawned (child) process...\n");
/*子进程向父进程写数据,关闭管道的读端*/
close(file_descriptors[INPUT]);
write(file_descriptors[OUTPUT], "test data", strlen("test data"));
exit(0);
} else {
/*执行父进程*/
printf("in the spawning (parent) process...\n");
/*父进程从管道读取子进程写的数据,关闭管道的写端*/
close(file_descriptors[OUTPUT]);
returned_count = read(file_descriptors[INPUT], buf, sizeof(buf));
printf("%d bytes of data received from spawned process: %s\n",
returned_count, buf);
}
}
在Linux系统下,有名管道可由两种方式创建:命令行方式mknod系统调用和函数mkfifo。下面的两种途径都在当前目录下生成了一个名为myfifo的有名管道:
方式一:mkfifo("myfifo","rw");
方式二:mknod myfifo p
生成了有名管道后,就可以使用一般的文件I/O函数如open、close、read、write等来对它进行操作。下面即是一个简单的例子,假设我们已经创建了一个名为myfifo的有名管道。
/* 进程一:读有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * in_file;
int count = 1;
char buf[80];
in_file = fopen("mypipe", "r");
if (in_file == NULL) {
printf("Error in fdopen.\n");
exit(1);
}
while ((count = fread(buf, 1, 80, in_file)) > 0)
printf("received from pipe: %s\n", buf);
fclose(in_file);
}
/* 进程二:写有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * out_file;
int count = 1;
char buf[80];
out_file = fopen("mypipe", "w");
if (out_file == NULL) {
printf("Error opening pipe.");
exit(1);
}
sprintf(buf,"this is test data for the named pipe example\n");
fwrite(buf, 1, 80, out_file);
fclose(out_file);
}

2.3.2 消息队列
消息队列用于运行于同一台机器上的进程间通信,它和管道很相似,事实上,它是一种正逐渐被淘汰的通信方式,我们可以用流管道或者套接口的方式来取代它,所以,我们对此方式也不再解释,也建议读者忽略这种方式。

2.3.3 共享内存
共享内存是运行在同一台机器上的进程间通信最快的方式,因为数据不需要在不同的进程间复制。通常由一个进程创建一块共享内存区,其余进程对这块内存区进行读写。得到共享内存有两种方式:映射/dev/mem设备和内存映像文件。前一种方式不给系统带来额外的开销,但在现实中并不常用,因为它控制存取的将是实际的物理内存,在Linux系统下,这只有通过限制Linux系统存取的内存才可以做到,这当然不太实际。常用的方式是通过shmXXX函数族来实现利用共享内存进行存储的。
首先要用的函数是shmget,它获得一个共享存储标识符。
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, int size, int flag);
这个函数有点类似大家熟悉的malloc函数,系统按照请求分配size大小的内存用作共享内存。Linux系统内核中每个IPC结构都有的一个非负整数的标识符,这样对一个消息队列发送消息时只要引用标识符就可以了。这个标识符是内核由IPC结构的关键字得到的,这个关键字,就是上面第一个函数的key。数据类型key_t是在头文件sys/types.h中定义的,它是一个长整形的数据。在我们后面的章节中,还会碰到这个关键字。
当共享内存创建后,其余进程可以调用shmat()将其连接到自身的地址空间中。
void *shmat(int shmid, void *addr, int flag);
shmid为shmget函数返回的共享存储标识符,addr和flag参数决定了以什么方式来确定连接的地址,函数的返回值即是该进程数据段所连接的实际地址,进程可以对此进程进行读写操作。
使用共享存储来实现进程间通信的注意点是对数据存取的同步,必须确保当一个进程去读取数据时,它所想要的数据已经写好了。通常,信号量被要来实现对共享存储数据存取的同步,另外,可以通过使用shmctl函数设置共享存储内存的某些标志位如SHM_LOCK、SHM_UNLOCK等来实现。

㈩ 在linux下用c语言实现用多进程同步方法演示“生产者-消费者”问题

这个问题需要的知识主要包括:

1 多陪如进程间进行通信;

2 使用同步信号量(semaphore)和互斥信号量(mutex)进行数据保护。

参考代码如下,可以参照注释辅助理解:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<semaphore.h>
#defineN2//消费者或者生产者的数目
#defineM10//缓冲数目
intin=0;//生产者放置产品的位置
intout=0;//消费者取产品的位置
intbuff[M]={0};//缓冲初始化为0,开始时没有产品
sem_tempty_sem;//同步信号量,当满了时阻止生产者放产品
sem_tfull_sem;//同步信号量,当没产品时阻止消费者消费
pthread_mutex_tmutex;//互斥信号量,一次只有一个线程访问缓冲
intproct_id=0;//生产者id
intprochase_id=0;//消费者id
/*打印缓冲情况*/
voidprint()
{
inti;
for(i=0;i<M;i++)
printf("%d",buff[i]);
printf(" ");
}
/*生产者方法*/
void*proct()
{
intid=++proct_id;

while(1)
{
//用sleep的数量可以调节生产和消费的速度,便于观察
sleep(1);
//sleep(1);

sem_wait(&empty_sem);
pthread_mutex_lock(&mutex);

in=in%M;
printf("proct%din%d.like: ",id,in);

buff[in]=1;芦罩启
print();
++in;

pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&full_sem);
}
}
/*消费者方法*/
void*prochase()
{
intid=++prochase_id;
while(1)
{
//用sleep的数量可以调节生产和消费的速度,便于观察
sleep(1);
//sleep(1);

sem_wait(&full_sem);
pthread_mutex_lock(&mutex);

out=out%M;
printf("prochase%din%d.like: ",id,out);

buff[out]=0;
print();
++out;

pthread_mutex_unlock(&mutex);
sem_post(&empty_sem);
}
}
intmain()
{
pthread_tid1[N];
pthread_tid2[N];
inti;
intret[N];

//初始化同步信号量
intini1=sem_init(&empty_sem,0,M);
intini2=sem_init(&full_sem,0,0);
if(ini1&&ini2!=0)
{
printf("seminitfailed ");
exit(1);
}
//初始化互斥信号量
intini3=pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
if(ini3!=0)
{
printf("mutexinitfailed ");
exit(1);
}
//创建N个生产者线程
for(i=0;i<N;i++)
{
ret[i]=pthread_create(&id1[i],NULL,proct,(void*)(&i));
if(ret[i]!=0)
{
printf("proct%dcreationfailed ",i);
exit(1);
}
}
//创建N个消费者线程
for(i=0;i<N;i++)
{
ret[i]=pthread_create(&id2[i],NULL,prochase,NULL);
if(ret[i]!=0)
{
printf("prochase%dcreationfailed ",i);
exit(1);
}
}
//销毁线程
for(i=0;i<N;i++)
{
pthread_join(id1[i],NULL);
pthread_join(id2[i],NULL);
}
exit(0);
}

在Linux下编闷氏译的时候,要在编译命令中加入选项-lpthread以包含多线程支持。比如存储的C文件为demo.c,要生成的可执行文件为demo。可以使用命令:

gcc demo.c -o demo -lpthread

程序中为便于观察,使用了sleep(1);来暂停运行,所以查看输出的时候可以看到,输出是每秒打印一次的。