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[操作系统实验]使用命名通道实现进程通信

2018年12月05日  | 移动技术网科技  | 我要评论

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实验目的和要求

 

  • 了解windows系统环境下的进程通信机制

 

  • 熟悉windows系统提供的进程通信api

 

　　完成两个进程之间的通信,需要建立两个工程文件，在microsoft visual c++ 6. 0环境下建立服务器工程文件pipeserver和客户端工程文件pipeclient.在服务器程序中,首先使用createnamedpipe()创建-一个命名管道,之后使用connectnamedpipe()连接命名管道，如果命名管道连接成功,可以使用读文件函数readfile()从命名管道中读数据,并可使用写文件函数writefile()向命名管道中写数据，命名管道使用完毕后可以使用disconnectnamedpipe( )拆除与命名管道的连接。在客户端程序中，可以先使用waitnamedpipe()等待服务器建立好命名管道,然后使用callnamedpipe()与服务器建立命名管道的连接,并同时得到服务器发来的数据或向服务器发送数据.

 

 

 

微软基础c++类库，以c++类的形式封装了windows api，并且包含应用程序框架，以减少应用程序开发人员的工作量。

 

       

头文件：

 1 #include "stdafx.h"    //标准应用框架扩展，定义环境参数，使得编译出来的程序能在32位的操作系统环境下运行
 2 #include "pipeclient.h"
 3 
 4 /*
 5 在工程设置里有一些设置会对该工程自动产生一系列的宏，用以控制程序的编译和运行。把代码夹在#ifdef _debug和#endif 中间，在调试（debug）下才会被编译
 6 */
 7 #ifdef _debug    
 8 #define new debug_new
 9 #undef this_file    //取消以前对this_file的定义
10 static char this_file[] = __file__;    //声明并初始化this_fileo数组，数据的初始数据为该文件的文件名
11 #endif
12 
13 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#define new debug_new

帮助查找内存错误。用户在程序中使用debug_new,用户通常使用new运算符来从堆上分配。在debug模式下（但定义了一个debug符号），debug_new为它分配的每个对象记录文件名和行号。

 

代码：

  1. 客户端代码
 1 cwinapp theapp;    //cwinapp为应用程序类
 2 
 3 using namespace std;    //命名空间
 4 
 5 int _tmain(int argc, tchar* argv[], tchar* envp[])
 6 {
 7     int nretcode = 0;    //整型类型的
 8     int err = 0;
 9     bool rc = 0;
10     char lpname[] = "\\\\.\\pipe\\mypipe";
11     char inbuffer[50] = "";
12     char outbuffer[50] = "";
13     dword bytesread;
14 
15     while(1)
16     {
17         strcpy(inbuffer,"");
18         strcpy(outbuffer,"");
19         printf("input data please!\n");
20         scanf("%s",inbuffer);
21         rc = strcmp(inbuffer,"end");
22         if(rc == 0)
23         {
24             rc = callnamedpipe(lpname,inbuffer,sizeof(inbuffer),outbuffer,
25                 sizeof(outbuffer),&bytesread,nmpwait_use_default_wait);
26             break;
27         }
28         rc = waitnamedpipe(lpname,nmpwait_wait_forever);
29         if(rc == 0)
30         {
31             err = getlasterror();
32             printf("wait pipe fail!err = %d\n",err);
33             exit(1);
34         }
35         else printf("wait pipe success!\n");
36 
37         rc = callnamedpipe(lpname,inbuffer,sizeof(inbuffer),outbuffer,
38                 sizeof(outbuffer),&bytesread,nmpwait_use_default_wait);
39         rc = strcmp(outbuffer,"end");
40         if(rc == 0) break;
41         if(rc == 0)
42         {
43             err = getlasterror();
44             printf("pipe call fail!err = %d\n",err);
45             exit(1);
46         }
47         else printf("pipe call success!\ndata from server is %s\n",outbuffer);
48     }
49     printf("now client to be end!\n");
50     return nretcode;
51 }

strcmp(s1，s2) 判断两个字符串s1和s2是否相同，相同返回true ,不同返回false

lpname[] = "\\client.\\pipe\\mypipe"　　client为用命名管道通信时服务器的主机名或ip地址，mypipe为管道名

 

bool callnamedpipe (
　　　　lpctstr lpnamedpipename, //命名管道的名称
　　　　lpvoid lpinbuffer, //输出数据缓冲区指针
　　　　dword ninbuffersize, //以字节为单位的输出数据缓冲区的大小
　　　　lpvoid lpoutbuffer,//输入数据缓冲区指针
　　　　dword noutbuffersize, //以字节为单位的输入数据缓冲区的大小
　　　　lpdword 1pbytesread,//输入字节数指针
　　　　dword ntimeout//等待时间

　　　　)

 

 

 

　　  2.服务器代码

 1 cwinapp theapp;
 2 using namespace std;
 3 
 4 int _tmain(int argc, tchar* argv[], tchar* envp[])
 5 {
 6     int nretcode = 0;
 7     int err;
 8     bool rc;
 9     handle hpipehandle1;
10 
11     char lpname[] = "\\\\.\\pipe\\mypipe";
12     char inbuffer[50] = "";
13     char outbuffer[50] = "";
14     dword bytesread,byteswrite;
15 
16     hpipehandle1 = createnamedpipe((lpcstr)lpname,
17                                     pipe_access_duplex|file_flag_overlapped|write_dac,
18                                     pipe_type_message|pipe_readmode_byte|pipe_wait,
19                                     1,20,30,nmpwait_use_default_wait,
20                                     (lpsecurity_attributes)null);
21 
22     if((hpipehandle1 == invalid_handle_value)||(hpipehandle1 == null))
23     {
24         err = getlasterror();
25         printf("server pipe create fail!err = %d\n",err);
26         exit(1);
27     }
28     else printf("server pipe create success!\n");
29 
30     while(1)
31     {
32         rc = connectnamedpipe(hpipehandle1,(lpoverlapped)null);
33         if(rc == 0)
34         {
35             err = getlasterror();
36             printf("server pipe connect fail err = %d\n",err);
37             exit(2);
38         }
39         else printf("server pipe connect success\n");
40         strcpy(inbuffer,"");
41         strcpy(outbuffer,"");
42 
43         rc = readfile(hpipehandle1,inbuffer,sizeof(inbuffer),&bytesread,(lpoverlapped)null);
44         if(rc == 0 && bytesread ==0)
45         {
46             err = getlasterror();
47             printf("server read pipe fail!err = %d",err);
48             exit(3);
49         }
50         else printf("server read pipe success!\ndata from client is %s\n",inbuffer);
51         rc = strcmp(inbuffer,"end");
52         if(rc == 0) break;
53         printf("please input data to send\n");
54         scanf("%s",outbuffer);
55         rc = writefile(hpipehandle1,outbuffer,sizeof(outbuffer),&byteswrite,(lpoverlapped)null);
56         if(rc == 0) printf("server write pipe success!\n");
57         else printf("server write pipe success!\n");
58         disconnectnamedpipe(hpipehandle1);
59         rc = strcmp(outbuffer,"end");
60         if(rc == 0) break;
61     }
62 }

 

createnamedpipe:创建一个命名管道实例，并返回该管道的句柄

handle createnamedpipe(
　　lpctstr lpname, //命名管道的名称
　　dword dwopenmode, //命名管道的访问模式dword dwpipemode, //命名管道的模式
　　dword nmaxinstances, //可创建实例的最大值
　　dword noutbuffersize, //以字节为单位的输出缓冲区的大小dword ninbuffersize, //以字节为单位的输入缓冲区的大小dword ndefaul ttimeout, //默认超时时间
　　lpsecurity_ attributes lpsecur ityattr ibutes //安全属性
　　)

 

connectnamedpipe():连接命名管道。创建后的命名管道也等待客户端的连接,客户端可以使用函数createfile( )和callnamedpipe()进行连接 

bool connectnamedpipe (

　　handle hnamedpipe,//命名管道实例句柄
　　lpoverlaped lpoverlapped　　//指向overlapped结构的指针

)

 

bool readfile(
　　 handle hfile, //文件的句柄
　　 lpvoid lpbuffer, //用于保存读入数据的一个缓冲区
　 　 dword nnumberofbytestoread, //要读入的字符数
　　 lpdword lpnumberofbytesread, //指向实际读取字节数的指针
　　 lpoverlapped lpoverlapped
　　)

bool writefile(
handle hfile, //文件的句柄
　　 lpvoid lpbuffer, //用于保存读入数据的一个缓冲区
　 　 dword nnumberofbytestoread, //要读入的字符数
　　 lpdword lpnumberofbytesread, //指向实际读取字节数的指针
　　 lpoverlapped lpoverlapped
//如文件打开时指定了file_flag_overlapped，定义了一次异步读取操作。否则，应将这个参数设为null
　　)

disconnectnamedpipe(hpipehandle1);　　//拆除命名管道服务器与客户端的连接

 

 

实验结果

 

该实验完成了两个进程的通信，请大家在下面程序的基础上增加和完善程序的功能,如设计一个聊天室等,使其可以实现自己的设计需求。可以使用命名管道创建命令createnamedpipe(),也可以使用文件创建命令createfile()来实现其功能，命名管道创建命令createnamedpipe()中的参数比较多,要仔细研究其含义,使用不当可能会导致两个进程通信的失败。

 

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