Linux高性能网络编程十谈 | 多进程和多线程

Linux高性能网络编程十谈 | 多进程和多线程

在Linux系统中，网络编程是开发高性能网络应用的关键技术之一。多进程和多线程是实现高性能网络编程的重要手段。本文将探讨多进程和多线程在Linux网络编程中的应用，帮助读者深入领会并掌握相关技术。

一、多进程

多进程编程是指在程序中创建多个进程，每个进程都有自己的内存空间和系统资源。在Linux网络编程中，多进程可以用来节约应用程序的并发处理能力，节约系统的吞吐量。

1.1 进程的创建

在Linux中，可以使用`fork()`系统调用来创建进程。以下是一个单纯的示例代码，展示了怎样使用`fork()`创建进程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0) {
        perror("fork failed");
        return 1;
    } else if (pid == 0) {
        // 子进程
        printf("This is child process ");
        return 0;
    } else {
        // 父进程
        printf("This is parent process ");
        return 0;
    }
}

1.2 进程间的通信

在多进程中，进程间通信（IPC）是必不可少的。Linux提供了多种IPC机制，如管道、信号、共享内存、消息队列和套接字等。以下是一个使用共享内存进行进程间通信的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65);
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666 | IPC_CREAT);
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget failed");
        return 1;
    }
    char *data = shmat(shmid, (void *)0, 0);
    if (data == (char *)(-1)) {
        perror("shmat failed");
        return 1;
    }
    // 子进程写入共享内存
    if (fork() == 0) {
        strcpy(data, "Hello, shared memory!");
        printf("Child process: %s ", data);
        return 0;
    }
    // 父进程读取共享内存
    printf("Parent process: %s ", data);
    // 释放共享内存
    shmdt(data);
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
    return 0;
}

1.3 多进程网络编程

在多进程网络编程中，每个进程通常负责处理一部分网络连接。以下是一个使用多进程处理网络连接的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#define PORT 8080
void handle_connection(int client_socket) {
    char buffer[1024];
    int bytes_read;
    while ((bytes_read = read(client_socket, buffer, sizeof(buffer))) > 0) {
        write(client_socket, buffer, bytes_read);
    }
    close(client_socket);
}
int main() {
    int server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_socket == -1) {
        perror("socket failed");
        return 1;
    }
    struct sockaddr_in server_addr;
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(PORT);
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        perror("bind failed");
        return 1;
    }
    listen(server_socket, 5);
    while (1) {
        int client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
        if (client_socket == -1) {
            perror("accept failed");
            continue;
        }
        pid_t pid = fork();
        if (pid == -1) {
            perror("fork failed");
            close(client_socket);
            continue;
        } else if (pid == 0) {
            // 子进程处理连接
            handle_connection(client_socket);
            exit(0);
        } else {
            // 父进程继续监听
            close(client_socket);
        }
    }
    close(server_socket);
   
本文由IT视界版权所有,禁止未经同意的情况下转发