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C++多进程编程实践

2023-07-09 19:56:00 深夜i -- --

C++ 多进程编程实践

C++多进程编程是一种使用多个进程在操作系统中并发运行的编程技术。它已广泛应用于各种领域，如计算机网络、分布式系统、并行计算等。

在C++中实现多进程编程的方法有很多，其中比较常用的方法是通过创建子进程、进程管道和共享内存来实现进程间通信。下面我们将介绍这三种方法的具体用法及实例。

首先是创建子进程。创建子进程的函数是fork()，通过该函数可以创建一个子进程，让子进程在父进程的基础上继续执行程序。下面是一个简单的例子：


#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  pid_t pid;
  pid = fork();
  if (pid == 0)
    cout << "This is Child Process!" << endl;
   else
    cout << "This is Parent Process!" << endl;
  
  return 0;
}

运行以上代码会输出“ This is Parent Process!”和“ This is Child Process!”两句话，表明程序成功创建了一个子进程，并让子进程输出一句话。

接下来是进程管道。进程管道是一种在进程间传递数据的通信方式，它由两个方向的管道构成：一个是从父进程到子进程的管道（传递数据），另一个是从子进程到父进程的管道（传递返回值）。下面是一个简单的例子：


#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int fd[2];
  pid_t pid;
  char str[] = "Hello, World!";
  char buf[30];
  pipe(fd);
  pid = fork();
  if (pid == 0) {
    close(fd[1]);
    read(fd[0], buf, 30);
    cout << "Child Process Got: " << buf << endl;
  } else {
    close(fd[0]);
    write(fd[1], str, 30);
    cout << "Parent Process Sent: " << str << endl;
  }
  return 0;
}

运行以上代码会输出“Parent Process Sent: Hello, World!”以及“Child Process Got: Hello, World!”两句话，表明程序成功创建了一个进程管道，并在父进程和子进程之间通过管道传递了数据。

最后是共享内存。共享内存是一种多进程间通信的方式，它允许多个进程访问同一块内存空间。下面是一个简单的例子：


#include <sys/shm.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
  key_t key = ftok(".", 'a');
  int shmid = shmget(key, 2048, IPC_CREAT);
  char *data = (char*)shmat(shmid, NULL, 0);
  string str = " This is Shared Memory! ";
  memcpy(data, str.c_str(), str.size() + 1);
  shmdt(data);
  return 0;
}

运行以上代码会在操作系统中创建一块共享内存，并在该内存中存储了一句话。可以通过其他进程来读取这段共享内存的内容。

C++多进程编程在实践中应用广泛，并发挥着巨大的作用。熟练掌握以上三种方法并灵活应用，将能够让编程人员最大限度地发挥其潜力，完成各种有关进程的编程任务。

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