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Linux之进程间通信(二)---模拟进程池

news 2026/8/6 16:58:00

进程池

创建多个子进程

只有一个父进程一个子进程

外层套循环创建多个进程

父进程还要对channle进行先描述在组织

对管道进行描述->class Channel

大纲

1.创建多个子进程

2.对子进程和管道进行管理

3.释放资源

阶段检测是否创建子进程成功和文件描述符

接下来对现有函数进行封装--利用c++类

class ProcessPool { public: // a. 创建多个进程,创建多个管道 int CreateProcessPool() { for (int i = 0; i < 5; i++) { int pipefd[2] = {0}; int n = pipe(pipefd); if (n < 0) { cerr << "pipe error" << endl; return pipeerror; } pid_t id = fork(); if (id < 0) { cerr << "fork error" << endl; return forkerror; } else if (id == 0) { // 子进程 close(pipefd[1]); // 子进程关掉写,进行读 DoTask(pipefd[0]); exit(OK); } else { // 父进程 close(pipefd[0]); // 父进程写 // pipefd[1]循环一下就没有了,要储存 Channel ch(pipefd[1], id); // 将子进程和要写的管道文件进行记录 channels.push_back(ch); cout << " 创建子进程成功,pid:" << id << endl; } } return OK; } void DebugPrint() { for(auto &ch : channels) { ch.Print(); } } private: // 未来维护和组织所有的channel vector<Channel> channels; };

将创建多个子进程,和打印,文件描述符,创建子进程是否成功都封装到ProcessPool这个类里面,然后将vector<Channel> channels 变成该类的成员变量,main函数的内容变得十分简洁

实现完成不同任务的需求

约定统一四字节进行读写

任务我们想要不要让他很重复,这个时候要用到函数指针,然后回调的操作来实现

function<void(int)>：可调用对象包装器。
- void：函数返回值为 void
- (int)：这个可调用对象接收 1 个 int 类型参数

task_t就是别名，代表：所有可以接收 int 参数、返回 void 的可调用类型。

可以包装：普通函数、函数指针、lambda 表达式、仿函数对象。

using task_t=function<void(int)>;

task_t是类型别名，代表：一个可调用对象，接收 1 个 int 参数，返回 void

void CreateProcessPool(task_t cb)

cb：callback 回调，类型是task_t。
意思：函数CreateProcessPool接收一个可调用对象进来，不在本函数内部执行，交给子进程去调用。

//子进程分支 close(pipefd[1]); cb(pipefd[0]); // 执行回调！ exit(OK);

子进程拿到管道读端pipefd[0]，把文件描述符当做实参传给回调，执行用户传入的函数。

pool.Init(DoTask);

把DoTask函数传进去。DoTask签名：void DoTask(int fd)，正好匹配void(int)。

整体流程：main 把 DoTask 作为回调传给 Init → Init 传给 CreateProcessPool → fork 出子进程 → 子进程调用cb(pipefd[0])，等价执行DoTask(pipefd[0])。

对子进程和管道进行管理

那么要如何选择一个进程呢???

比较好的是将任务平均分配到子进程

1.轮询

2.随机

3.权重

接下来我们采用轮询的方式来分配任务

选择任务

制作任务清单

任务表实现的底层

typedef 干了什么

typedef void(*mytask_list)();

void (*)()：这是函数指针类型，代表：保存一个函数地址，该函数没有参数，返回值 void。
typedef：给这个复杂类型起一个简短名字：mytask_list。

// 普通：int a; a是int类型变量 // 现在：mytask_list fp; fp就是一个函数指针变量，可以存函数地址 mytask_list fp = SyncDick; fp(); //等价 SyncDick();

mytask_list mytask[4];

mytask[4]：这是函数指针数组，数组里面每一格，都能存放一个函数的地址。

{SyncDick, Download, PrintLog, UpdateStatus}：把 4 个全局函数的地址，依次填进数组 0、1、2、3 下标位置。

数组下标	存储的函数地址	调用写法
0	SyncDick	`mytask[0]();`→执行 SyncDick ()
1	Download	`mytask[1]();`→执行 Download ()
2	PrintLog	`mytask[2]();`→执行 PrintLog ()
3	UpdateStatus	`mytask[3]();`→执行 UpdateStatus ()