Параллельное и распределенное программирование на С++

Хьюз Камерон

К сожалению, такой вариант работать не будет. Создание FIFO-структур находится в компетенции функции mkfifo. В строках 45 и 46 программы 11.3.1 FIFO-структуры удаляются из файловой систе м ы. С этого м о м ента любые процессы, в которых открыты FIFO-структуры, еще в состоянии получить к ним доступ. Однако их имен больше не существует. Поэтому такие процессы не смогут использовать алгоритм open или создать новые объекты типа ofstream или ifstream на основе и м ени,

которое было «отсоединено». В строках 32-34, объекты типа ostream_ iterator и ofstream используются для вставки эле м ентов в FIFO-структуру. Обратите вни м ание на то, что програ мм а 11.3.1 не образует никаких ветвлений и не создает сыновних процессов. Программа 11.3.1 зависит от другой програ мм ы, которая должна считывать инфор м ацию из FIFO-структуры channel . 1 или записывать инфор м ацию в FIFO-структуру channel . 2 . Если такая программа не будет работать одновременно с программой 11.3.1, последняя останется заблокированной. Детали реализации приведены в разделе «Профиль программы 11.3.1».

Профиль программы 11.3.1

Имя программы program11-3a.cc

Описание Для пересылки контейнерного объекта через FIFO-структуру используются объекты ТИпа ostream_iterator и ofstream. Для извлечения информации из FIFO-структуры применяется объект типа ifstream.

Требуемые заголовки

<unistd.h>, <iomanip>, <algorithm>, <fstream.h>,<vector>,<iterator> <strstream.h>, <stdlib.h>, <sys/wait.h>, <sys/types.h>, <sys/stat.h> <fcntl.h>, <numeric>.

Инструкции по компиляции и компоновке программ

с++ -о program11-3a program113a.сс

Среда для тестирования

SuSE Linux 7.1, gcc 2.95.2, Solaris 8, Sun Workshop 6.

Инструкции по выполнению

./program11-3a & program11-3b

Примечания

Сначала запускается программа 11.3.1. Программа11.3.2 содержит инструкцию sleep, которая восполняет собой отсутствие реальной синхронизации.

Программа 11.3.2 считывает данные из FIFO-структуры channel. 1 и записывает информацию в FIFO-структуру channel. 2.

// Программа 11.3.2. Считывание данных из FIFO-структуры

// channel.l и запись информации в

// FIFO-структурУ channel.2

10 using namespace std; 11

12 class multiplier{

13 double X,-

14 public:

15 multiplier(double Value) { X = Value;}

16 double &operator(double Y) { X = (X * Y);return(X);}

17 }; 18

19

20 int main(int argc,char *argv[])

21 { 22

23 double Size;

24 double Data;

25 vector<double> X;

26 multiplier R(1.5);

27 sleep(15);

28 fstream IPipe("/tmp/channel.1»);

29 ofstream OPipe("/tmp/channel.2»,ios::app);

30 if(IPipe.is_open){

31 IPipe » Size;

32 }

33 else{

34 exit(l);

35 }

36 cout « «Количество элементов " << Size << endl;

37 for(int N = 0;N < Size;N++)

38 {

39 IPipe » Data;

40 X.push_back(Data);

41 }

42 OPipe « X.size « endl;

43 ostream_iterator<double> Optr(OPipe,"\n»);

44 transform(X.begin,X.end,Optr,R);

45 OPipe << flush;

46 OPipe.close;

47 IPipe.close;

48 return(0); 49

50 }

Обратите

внимание на то, что в программе 11.3.1 FIFO-стуктура channel.l открывается для вывода данных, а в программе 11.3.2 та же FIFO-структура channel. 1 — для ввода данных. Слелует иметь в виду, что FIFO-структуры действуют как однонаправленные механизмы связи, поэтому не пытайтесь пересылать данные в обоих направлениях! Достоинство использования iostreams– классов в сочетании с FIFO-структурами состоит в том, что мы можем использовать iostreams– методы применительно к FIFO-структурам. Например, в строкеЗО мы используем метод is_open класса basic_filebuf, который позволяет определить, открыта ли FIFO-структура. Если она не открыта, то программа 11.3.2 завершается. Детали реализации программы 11.3.2 приведены в разделе «Профиль программы 11.3.2».

Профиль программы 11.3.2

Имя программы

programll-3b.ee

Описание

Программа считывает объекты из FIFO-структуры с помощью объекта типа ifstream. Для пересылки данных через FIFO-структуру здесь используется итератор типа ostream_iterator и стандартный алгоритм transform.

Требуемые заголовки

><unistd.h>, <iomanip>, <algorithm>, <fstream.h>, <vector>, <iterator>, <strstream.h>, <stdlib.h>, <sys/wait.h>, <sys/types.h>, <sys/stat.h>, ^<fcntl .h>, <numeric>.

Инструкции по компиляции и компоновке программ

с++ -о programll-3b programll-3b.сс

; Среда для тестирования

SuSE Linux 7.1, GCC 2.95.2, Solaris 8, Sun Workshop 6.0.

Инструкции по выполнению

program11.3a & program11-3b

Примечания

Cначала запускается программа11.3.1. Программа11.3.2 содержит инструкцию Sleep, которая восполняет собой отсутствие реальной синхронизации.

Интерфейсные FIFO-классы

Упростить межпроцессное взаимодействие (IPC) можно не только с помощью iostreams-классов или классов istream_iterator и ostream_iterator, но и посредством инкапсуляции FIFO-механизма в FIFO-классе (листинг 11.23).

// Листинг 11.23. Объявление FIFO-класса

class fifo{

mutex Mutex;

//.. .

protected:

string Name; public:

fifo &operator<<(fifo &In, int X);

fifo &operator<<(fifo &In, char X);

fifo &operator>>(fifo &Out, float X);

//.. .

};

В этом случае мы можем легко создавать объекты класса fifo с помощью конструктора, а также передавать их как параметры и принимать в качестве значений, возвращаемых функциями. Мы можем использовать их в сочетании с классами стандартных контейнеров. Применение такой конструкции значительно сокращает объем кода, необходимого для функционирования FIFO-механизма. Более того, «классовый» подход создает условия для обеспечения типовой безопасности и вообще позволяет программисту работать на более высоком уровне.