Windows进程间通讯（IPC）----管道

管道的分类

管道其实际就是一段共享内存，只不过Windows规定需要使用I/O的形式类访问这块共享内存，管道可以分为匿名管道和命名管道。

• 匿名管道就是没有名字的管道，其支持单向传输数据，如果需要双向传送数据就需要创建两条管道。而且其只支持具有父子关系的两个进程进行通信，不能在网络间进行通信。
• 命名管道就是有名字的管道，其支持双向传输数据，因此一般还需要创建一条命名管道实现两个进程间的通讯。他的实现类似于我们了解的客户端/服务端。他能在任意进程间进行通讯。

匿名管道

typedef struct _SECURITY_ATTRIBUTES {
  DWORD  nLength;                            //结构大小
  LPVOID lpSecurityDescriptor;               //安全属性（一般为NULL采用默认属性）
  BOOL   bInheritHandle;                     //管道句柄是否可继承
} SECURITY_ATTRIBUTES, *PSECURITY_ATTRIBUTES, *LPSECURITY_ATTRIBUTES;

匿名管道在创建前需要设置其安全描述符结构，此结构的bInheritHandle字段规定管道句柄是否可继承，也就是其此进程的子进程是否可以继承此管道句柄，如果不能继承那么子进程就无法使用此管道句柄进行管道数据的读写。

BOOL CreatePipe(
  PHANDLE               hReadPipe,           //保存管道用来读数据的管道句柄的指针
  PHANDLE               hWritePipe,          //保存管道用来写数据的管道句柄的指针
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpPipeAttributes,
  DWORD                 nSize
);

利用CreatePipe（）创建匿名管道，nSize指定为管道缓冲区的大小，如果值为0就采用默认大小。

//伪代码
SECURITY_ATTRIBUTES.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES;
bInheritHandles = TRUE;

接着就是创建子进程，然后通过管道与此子进程进行通信。创建此子进程的STARTUPINFO结构的dwFlags字段要为STARTF_USESTDHANDLES这样改变子进程的标准输入输出才有效，否则无效。CreateProcess创建子进程时其第五个参数bInheritHandles要为TRUE，表示此进程创建的子进程可以继承本进程的句柄，这样本进程创建的管道句柄才能被子进程使用用来与本进程通信。

BOOL WriteFile(
  HANDLE       hFile,                  //对应写数据的管道句柄
  LPCVOID      lpBuffer,               //保存写入数据的缓冲区
  DWORD        nNumberOfBytesToWrite,  //写入数据的大小
  LPDWORD      lpNumberOfBytesWritten, //返回实际写入数据的大小
  LPOVERLAPPED lpOverlapped            //异步操作一般为NULL
);

BOOL ReadFile(
  HANDLE       hFile,                  //对应读数据的管道句柄
  LPVOID       lpBuffer,               //保存读取数据的缓冲区
  DWORD        nNumberOfBytesToRead,   //读取数据缓冲区的大小
  LPDWORD      lpNumberOfBytesRead,    //返回实际读取的数据大小
  LPOVERLAPPED lpOverlapped            ////异步操作一般为NULL
);

之后就通过WriteFile（）和ReadFile（）利用对应的管道句柄来通过管道与子进程进行通信。

HANDLE hMyWrite, hMyRead, hCmdWrite, hCmdRead;	

void _Init()
{
	SECURITY_ATTRIBUTES	as;								//安全描述符结构
	as.nLength = sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES);
	as.bInheritHandle = TRUE;							        //管道句柄可继承
	as.lpSecurityDescriptor = NULL;						                //NULL表示使用默认的安全属性

	CreatePipe(&hCmdRead, &hMyWrite, &as, 0);			                        // my ----> cmd  管道
	CreatePipe(&hMyRead, &hCmdWrite, &as, 0);			                        // my <---- cmd	 管道

	STARTUPINFO		si;
	PROCESS_INFORMATION	pi;
	memset(&si, 0, sizeof(si));
	memset(&pi, 0, sizeof(pi));

	si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
	si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES;					        //意思是可以更改cmd的标准输入输出
	si.hStdInput = hCmdRead;							//子进程的标准输入为my ----> cmd管道的读管口
	si.hStdOutput = hCmdWrite;							//子进程的标准输入为my <---- cmd管道的写管口
	si.hStdError = hCmdWrite;

	CreateProcess(TEXT("C:\\Windows\\System32\\cmd.exe"),
		NULL,
		NULL,
		NULL,
		TRUE,											//句柄可继承
		CREATE_NO_WINDOW,
		NULL,
		NULL,
		&si,
		&pi);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
	_Init();											//初始化管道

	char szWriteBuffer[MAX_PATH];
	printf("%s", "请输入需要执行的cmd命令：");
	scanf("%s"， szWriteBuffer);

	WriteFile(hMyWrite, szWriteBuffer, sizeof(szWriteBuffer), NULL, NULL);				//向管道中写数据
	Sleep(1);

	DWORD dwSize;										        //每次从管道中读取数据的大小
	char szBuffer1[MAX_PATH];
	char szBuffer2[0x1000];								                //存放最终的数据
	while(1)											//循环读取
	{
		memset(szBuffer1, 0, sizeof(szBuffer1));
		ReadFile(hMyRead, szBuffer1, MAX_PATH, &dwSize, NULL);					//从管道中读取数据
		lstrcat(szBuffer2, szBuffer1);
		if (dwSize != MAX_PATH)
			break;
	}

	printf("cmd的返回为：\n%s：", szBuffer2);
	return 0;
}

上面的例子通过建立本进程与cmd进程之间的两条匿名管道进行数据的传递。

命名管道

利用命名管道进行两个进程间的通讯就类似于将两个进程一个当成服务端，一个当成客户端。

HANDLE CreateNamedPipeA(
  LPCSTR                lpName,                        //管道名称
  DWORD                 dwOpenMode,                    //打开模式（单向还是双向）
  DWORD                 dwPipeMode,                    //管道模式
  DWORD                 nMaxInstances,                 //此管道最大的实例数
  DWORD                 nOutBufferSize,                //一般为0
  DWORD                 nInBufferSize,                 //一般为0
  DWORD                 nDefaultTimeOut,               //表示管道的默认等待超时，NMPWAIT_WAIT_FOREVER表示一直等待
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes           //使用默认安全属性NULL
);

服务端创建命名管道返回管道句柄，管道的名称需要遵循入下格式\.\pipe\name，名字最长为256个字符。

BOOL ConnectNamedPipe(
  HANDLE       hNamedPipe,                              //命名管道句柄
  LPOVERLAPPED lpOverlapped                             //一般为NULL
);

服务端创建完命名管道后就是等待客户端连接。

BOOL WaitNamedPipeA(
  LPCSTR lpNamedPipeName,                               //命名管道名称
  DWORD  nTimeOut                                       //等待时长，NMPWAIT_WAIT_FOREVER表示一直等待
);

客户端通过命名管道的名称连接服务端。

连接成功后通过CreateFile（）打开命名管道并获得管道句柄，接着利用管道句柄通过ReadFile（）和WriteFile（）进行通讯。