Windows 下进程之间的通信（IPC）-管道

Windows下进程之间的通信—管道

进程间的通信（IPC、InterProcess Communication）是指在不同的进程直接传播或这交换信息。

IPC常用的通信方式有：

1. 管道（包括匿名管道 和命名管道） ：匿名管道只能在本机上的父子进程之间通信，而命名管道不仅可以在本机上实现两个进程间的通信，还可以跨网络实现两个进程间的通信 。
2. 消息队列
3. 信号量
4. 共享存储
5. Socket
6. Streams等

其中 Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。

管道介绍

管道的实现本质也是一种共享内存的方式实现多进程之间的通信，只是Windows为此设计了一宗数据流I/O的方式来访问这块共享内存。一个进程读、另一个进程写，这样类似于一个管道。

匿名管道：父子进程之间的通信，只能一端写，另一端读 一种单工的通信方式。、

命名管道：任何进程之间，同一时间在一个端口只能进行一种操作，因此是一种半双工的通信方式。

由于最近使用命名管道的方式实现客户端框架的集成，因此主要研究了一下NamePipe。

命名管道创建步骤

命名管道有点类似于我们常说的服务端和客户端。

服务器端命名管道实现的步骤：
1、创建命名管道CreateNamedPipe
2、等待客户端连接ConnectNamedPipe
3、接收客户端发送数据ReadFile & 向客户端发送数据WriteFile
4、关闭管道CloseHandle

客户端命名管道实现的步骤：
1、判断是否有可以用的命名管道WaitNamedPipe
2、打开管道CreateFile
3、接收客户端发送数据ReadFile & 向客户端发送数据WriteFile
4、关闭管道CloseHandle

           

1、命名管道服务端

管道名遵循的格式

\\.\pipe\pipename。最多可达256个字符的长度，而且不区分大小写 
例如："\\\\.\\pipe\\Name_pipe_test" 
           

CreateNamedPipe

HANDLE WINAPI CreateNamedPipe(  

          LPCTSTRlpName,//管道名
          DWORD dwOpenMode,//管道打开方式
          //PIPE_ACCESS_DUPLEX  该管道是双向的，服务器和客户端进程都可以从管道读取或者向管道写入数据。
          //PIPE_ACCESS_INBOUND 该管道中数据是从客户端流向服务端，即客户端只能写，服务端只能读。
          //PIPE_ACCESS_OUTBOUND 该管道中数据是从服务端流向客户端，即客户端只能读，服务端只能写。
          DWORD dwPipeMode,//管道的模式
          //PIPE_TYPE_BYTE   数据作为一个连续的字节数据流写入管道。
          //PIPE_TYPE_MESSAGE 数据用数据块（名为“消息”或“报文”）的形式写入管道。
          //PIPE_READMODE_BYTE 数据以单独字节的形式从管道中读出。
          //PIPE_READMODE_MESSAGE 数据以名为“消息”的数据块形式从管道中读出（要求指定PIPE_TYPE_MESSAGE）。
          //PIPE_WAIT 同步操作在等待的时候挂起线程。
          //PIPE_NOWAIT 同步操作立即返回。
          DWORD nMaxInstances,//表示该管道所能够创建的最大实例数量。必须是1到常数PIPE_UNLIMITED_INSTANCES(255)间的一个值。
          DWORD nOutBufferSize,//表示管道的输出缓冲区容量，为0表示使用默认大小。
          DWORD nInBufferSize,//表示管道的输入缓冲区容量，为0表示使用默认大小。
          DWORD nDefaultTimeOut,//表示管道的默认等待超时。
          LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes//表示管道的安全属性。
        );
           

ConnectNamedPipe

BOOL WINAPI ConnectNamedPipe(
  HANDLE hNamedPipe,//命名管道句柄指向一个命名管道实例的服务器的句柄，该句柄由CreateNamedPipe函数返回
  LPOVERLAPPED lpOverlapped//一般为NULL指向OVERLAPPED结构体的指针，默认为NULL，表明使用默认的同步IO方式
        );
           

接收客户端发送数据ReadFile & 向客户端发送数据WriteFile：

//文件的写入
WriteFile(hPipe, strMessage, sizeof(strMessage), &wLen, 0)
1、指定要写入数据的文件的句柄
2、指向包含将要将要写入文件的数据的缓冲区的指针
3、指明要向文件中写入的字节数
4、用来接收实际写入到文件中的字节数
5、指向OVERLAPPED结构体的指针，默认为NULL，表明使用默认的同步IO方式
 
//文件的读取
ReadFile(hPipe, buf, 256, &rLen, NULL)
1、指定要读取数据的文件的句柄
2、指向包含将要将要接收的文件中读取数据的缓冲区的指针
3、指明要向文件中读取的字节数
4、用来接收实际读取到的字节数
5、指向OVERLAPPED结构体的指针，默认为NULL，表明使用默认的同步IO方式

           

CloseHandle：

CloseHandle(hPipe);											//关闭管道句柄 
           

2、命名管道客户端

WaitNamedPipe

WaitNamedPipe(TEXT("\\\\.\\Pipe\\pipeTest"), NMPWAIT_WAIT_FOREVER)
1、指定命名管道的名称
2、指定超时间隔，NMPWAIT_WAIT_FOREVER表示一直等待，直到出现了一个可用的命名管道的实例
           

CreateFile

CreateFile("\\\\.\\Pipe\\Test",GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
1、指定用于创建或打开的对象的名称
2、指定对象的访问方式，GENERIC_WRITE表示指定对象具有写访问
3、指定共享方式，如果此参数为0，表示对象不能被共享
4、指向SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针，该结构指定了命名管道的安全描述符，如果没有特殊的需求，默认值为NULL
5、指定如何创建文件（OPEN_EXISTING表示打开文件，如果文件不存在，则函数调用失败）
6、设置文件属性和标志（FILE_ATTRIBUTE_NORMAL表示该文件没有其他属性设置）
7、指定具有GENERIC_READ访问方式的模板文件的句柄

           

###接收服务端发送数据ReadFile & 向服务端发送数据WriteFile：

//文件的写入
WriteFile(hPipe, strMessage, sizeof(strMessage), &wLen, 0)
1、指定要写入数据的文件的句柄
2、指向包含将要将要写入文件的数据的缓冲区的指针
3、指明要向文件中写入的字节数
4、用来接收实际写入到文件中的字节数
5、指向OVERLAPPED结构体的指针，默认为NULL，表明使用默认的同步IO方式
 
//文件的读取
ReadFile(hPipe, buf, 256, &rLen, NULL)
1、指定要读取数据的文件的句柄
2、指向包含将要将要接收的文件中读取数据的缓冲区的指针
3、指明要向文件中读取的字节数
4、用来接收实际读取到的字节数
5、指向OVERLAPPED结构体的指针，默认为NULL，表明使用默认的同步IO方式