C++ 行程和匿名管道使用學習

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Windows10 + VS2015

學習內容

• 行程的創建使用(CreateProcess方式)
• 父子行程間匿名管道通信

相關函式及引數介紹

• CreatePipe函式:該的原型為

CreatePipe(_Out_ PHANDLE hReadPipe,
           _Out_ PHANDLE hWritePipe,
           _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,
           _In_ DWORD nSize);

hReadPipe：回傳一個可用于讀管道資料的檔案句柄；hWritePipe：回傳一個可用于寫管道資料的檔案句柄；lpPipeAttributes：傳入一個SECURITY_ATTRIBUTES結構的指標，該結構用于決定該函式回傳的句柄是否可被子行程繼承；nSize：管道的緩沖區大小，但是這僅僅只是一個理想值，系統根據這個值創建大小相近的緩沖區，如果傳入0 ，那么系統將使用一個默認的緩沖區大小，需要注意讀寫管道資料的句柄引數位置，

• LPSECURITY_ATTRIBUTES型別：相關定義內容為

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES {
    DWORD nLength;
    LPVOID lpSecurityDescriptor;
    BOOL bInheritHandle;
} SECURITY_ATTRIBUTES, *PSECURITY_ATTRIBUTES, *LPSECURITY_ATTRIBUTES;

nLength：結構體的大小，可用sizeof取得；lpSecurityDescriptor：安全描述符；bInheritHandle：安全描述的物件能否被新創建的行程繼承，

• CreateProcess函式：WIN32API函式CreateProcess用來創建一個新的行程和它的主執行緒，這個新行程運行指定的可執行檔案，該函式原型有兩種可能，當前環境已定義UNICODE，只參考CreateProcessW

#ifdef UNICODE
#define CreateProcess  CreateProcessW
#else
#define CreateProcess  CreateProcessA
#endif // !UNICODE

WINBASEAPI
BOOL
WINAPI
CreateProcessW(
    _In_opt_ LPCWSTR lpApplicationName,
    _Inout_opt_ LPWSTR lpCommandLine,
    _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
    _In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
    _In_ BOOL bInheritHandles,
    _In_ DWORD dwCreationFlags,
    _In_opt_ LPVOID lpEnvironment,
    _In_opt_ LPCWSTR lpCurrentDirectory,
    _In_ LPSTARTUPINFOW lpStartupInfo,
    _Out_ LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
    );

lpApplicationName：指向一個NULL結尾的、用來指定可執行模塊的字串，這個引數可以被設為NULL，在這種情況下，可執行模塊的名字必須處于 lpCommandLine 引數最前面并由空格符與后面的字符分開；lpCommandLine：指向一個以NULL結尾的字串，該字串指定要執行的命令列，這個引數可以為空，那么函式將使用lpApplicationName引數指定的字串當做要運行的程式的命令列；lpProcessAttributes：指向一個SECURITY_ATTRIBUTES結構體，這個結構體決定是否回傳的句柄可以被子行程繼承；lpThreadAttributes：同lpProcessAttribute,不過這個引數決定的是執行緒是否被繼承.通常置為NULL；bInheritHandles：指示新行程是否從呼叫行程處繼承了句柄，如果引數的值為真，呼叫行程中的每一個可繼承的打開句柄都將被子行程繼承，被繼承的句柄與原行程擁有完全相同的值和訪問權限；dwCreationFlags：指定附加的、用來控制優先類和行程的創建的標志；lpEnvironment：指向一個新行程的環境塊，如果此引數為空，新行程使用呼叫行程的環境；lpCurrentDirectory：指向一個以NULL結尾的字串，這個字串用來指定子行程的作業路徑，這個字串必須是一個包含驅動器名的絕對路徑；lpStartupInfo指向一個用于決定新行程的主表單如何顯示的STARTUPINFO結構體；lpProcessInformation：指向一個用來接收新行程的識別資訊的PROCESS_INFORMATION結構體，

• dwCreationFlags引數：dwCreationFlags可選型別串列如下

• STARTUPINFO引數：該引數原型有兩種可能，當前環境已定義UNICODE，只參考STARTUPINFOW

#ifdef UNICODE
typedef STARTUPINFOW STARTUPINFO;
typedef LPSTARTUPINFOW LPSTARTUPINFO;
#else
typedef STARTUPINFOA STARTUPINFO;
typedef LPSTARTUPINFOA LPSTARTUPINFO;
#endif // UNICODE

typedef struct _STARTUPINFOW {
    DWORD   cb;
    LPWSTR  lpReserved;
    LPWSTR  lpDesktop;
    LPWSTR  lpTitle;
    DWORD   dwX;
    DWORD   dwY;
    DWORD   dwXSize;
    DWORD   dwYSize;
    DWORD   dwXCountChars;
    DWORD   dwYCountChars;
    DWORD   dwFillAttribute;
    DWORD   dwFlags;
    WORD    wShowWindow;
    WORD    cbReserved2;
    LPBYTE  lpReserved2;
    HANDLE  hStdInput;
    HANDLE  hStdOutput;
    HANDLE  hStdError;
} STARTUPINFOW, *LPSTARTUPINFOW;

結構體引數內容較多，練習使用時只用到了cb``dwFlags``wShowWindow``hStdInput``hStdOutput``hStdError，具體引數解釋如下表

• dwFlags引數：該引數可選型別如下

父行程代碼

1 .父行程的功能是創建管道和創建行程
2 .創建成功后等待控制臺輸入資訊并通過管道發送給子行程
3 .等待一段時間后從管道讀取資料
4 .將管道資料輸出到控制臺

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

char rxbuff[100] = { 0 };
char txbuff[100] = { 0 };
DWORD txcount = 0, rxcount = 0;

void main(void)
{
	SECURITY_ATTRIBUTES sa;
	sa.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
	sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
	sa.bInheritHandle = TRUE;

	//管道創建
	HANDLE hwrite, hread;
	if (CreatePipe(&hread,&hwrite,&sa,0)==NULL)
	{
		cout << "pPipe Create error!" << endl;
		return;
	}

	//行程創建
	STARTUPINFO si;
	ZeroMemory(&si,sizeof(STARTUPINFO));
	si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
	si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES | STARTF_USESHOWWINDOW;
	si.wShowWindow = SW_SHOW;
	si.hStdError = GetStdHandle(STD_ERROR_HANDLE);
	si.hStdOutput = hwrite;
	si.hStdInput = hread;

	PROCESS_INFORMATION pi;	
	TCHAR exe[] = TEXT("E:\\Soft_Pro\\VC_work\\MD5_Check\\Debug\\MD5_Check.exe");
	//創建子行程
	if (CreateProcess(NULL,
					  exe,
					  NULL, NULL, TRUE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)==NULL)
	{
		cout << "行程創建錯誤" << endl;
		CloseHandle(hread);
		CloseHandle(hwrite);
		hread = NULL;
		hwrite = NULL;
		return;
	}
	else
	{
		CloseHandle(pi.hThread);
		CloseHandle(pi.hProcess);
	}

	cin >> txbuff;
	//父行程往管道寫資料
	if (!WriteFile(hwrite, txbuff, sizeof(txbuff), &txcount, NULL))
	{
		cout << "父行程寫資料失敗！" << endl;
		return;
	}
	else
	{
		cout << "父行程寫資料成功！" << endl;
	}

	Sleep(300);

	//父行程從管道讀取資料
	if (!ReadFile(hread,rxbuff,100,&rxcount,NULL))
	{
		cout << "父行程讀取失敗！" << endl;
		return;
	}
	else
	{
		cout << "父行程管道讀取資料：" << rxbuff << endl;
	}

	system("pause");
}

子行程代碼

1 .子行程獲取管道資料的檔案句柄
2 .子行程從輸入端讀取管道資料
3 .子行程將讀取的資料從輸出端發送至管道

#include <iostream>
#include <windows.h>
using namespace std;

char rxbuff[100] = {0};
char txbuff[100] = {0};
DWORD txcount = 0, rxcount = 0;
HANDLE hRead, hWrite;

int main(void)
{
	hRead = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);
	hWrite = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

        //讀管道資料
	if (!ReadFile(hRead,rxbuff,100,&rxcount,NULL))
	{
		cout << "子行程讀管道失敗" << endl;
		return 0;
	}
	sprintf_s(txbuff, "子行程應答：%s\n", rxbuff);

	Sleep(200);

        //寫管道資料
	if (!WriteFile(hWrite,txbuff,sizeof(txbuff),&txcount,NULL))
	{
		cout << "子行程寫失敗！" << endl;
		return 0;
	}

	return 0;
}

父行程運行結果

額外說明

• CreateProcess的lpCommandLine引數使用TEXT("path")方式創建行程時總是報錯，后來在一篇博客里看到了解決方案
• 初次學習還有部分問題，后續繼續補充

標籤：C++

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