semid = semget(SEMKEY, 1, IPC_CREAT | 0666)

这是一个使用System V IPC机制创建一个新的信号量集合(semaphore set)的语句。具体来说，semget()函数的参数依次是：

- SEMKEY：用于标识信号量集合的键值，是一个整数值。可以使用ftok()函数将一个文件名和一个整数值转换为一个唯一的键值，以便不同的进程可以使用相同的键值来访问同一个信号量集合。
- 1：信号量集合中信号量的个数，这里是一个。
- IPC_CREAT | 0666：IPC_CREAT表示创建新的信号量集合，如果该信号量集合已经存在，则返回其标识符；0666是该信号量集合的权限，表示所有用户都有读写权限。

如果semget()函数成功执行，它将返回一个非负整数值，即新建的信号量集合的标识符(semaphore set identifier)。如果失败则返回-1，并设置errno变量以指示错误原因。

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按每一行解释如下代码：#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> #include <time.h> #define MSG_SIZE 100 struct sembuf sem_wait = {0, -1, SEM_UNDO}; struct sembuf sem_signal = {0, 1, SEM_UNDO}; int pfd[2]; int semid; void send_msg(int id) { srand(time(NULL) + id); int len = rand() % MSG_SIZE + 1; char msg[len]; for (int i = 0; i < len; i++) { msg[i] = 'A' + rand() % 26; } msg[len - 1] = '\0'; printf("Child %d sends message: %s\n", id, msg); semop(semid, &sem_wait, 1); write(pfd[1], msg, strlen(msg) + 1); semop(semid, &sem_signal, 1); } int main() { if (pipe(pfd) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); } semid = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT | 0666); if (semid == -1) { perror("semget"); exit(EXIT_FAILURE); } if (semctl(semid, 0, SETVAL, 1) == -1) { perror("semctl"); exit(EXIT_FAILURE); } for (int i = 0; i < 3; i++) { pid_t pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { send_msg(i); exit(EXIT_SUCCESS); } } for (int i = 0; i < 3; i++) { wait(NULL); } char msg[MSG_SIZE]; int total_bytes = 0; while (total_bytes < MSG_SIZE * 3) { semop(semid, &sem_wait, 1); int n_bytes = read(pfd[0], msg + total_bytes, MSG_SIZE * 3 - total_bytes); if (n_bytes == -1) { perror("read"); exit(EXIT_FAILURE); } total_bytes += n_bytes; semop(semid, &sem_signal, 1); } printf("Parent receives message: %s\n", msg); close(pfd[0]); close(pfd[1]); if (semctl(semid, 0, IPC_RMID) == -1) { perror("semctl"); exit(EXIT_FAILURE); } return 0; }

这是一个使用管道和信号量实现进程间通信的程序，主要分为以下几个部分：

1. 引入需要用到的头文件。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <time.h>

2. 定义宏 MSG_SIZE，表示消息的最大长度。

#define MSG_SIZE 100

3. 定义信号量操作结构体 sembuf，包含三个字段：信号量编号、信号量操作类型和操作标志。

struct sembuf sem_wait = {0, -1, SEM_UNDO};
struct sembuf sem_signal = {0, 1, SEM_UNDO};

4. 定义管道文件描述符和信号量标识符。

int pfd[2];
int semid;

5. 定义函数 send_msg，用于向管道中写入随机生成的消息。

void send_msg(int id) {
    srand(time(NULL) + id);
    int len = rand() % MSG_SIZE + 1;
    char msg[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        msg[i] = 'A' + rand() % 26;
    }
    msg[len - 1] = '\0';
    printf("Child %d sends message: %s\n", id, msg);
    semop(semid, &sem_wait, 1);
    write(pfd[1], msg, strlen(msg) + 1);
    semop(semid, &sem_signal, 1);
}

6. 定义主函数，首先创建管道和信号量，然后创建三个子进程，分别调用 send_msg 函数向管道中写入消息。等待子进程结束后，父进程从管道中读取三个消息，拼接后输出。

int main() {
    // 创建管道
    if (pipe(pfd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建信号量
    semid = semget(IPC_PRIVATE, 1, IPC_CREAT | 0666);
    if (semid == -1) {
        perror("semget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (semctl(semid, 0, SETVAL, 1) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建子进程并向管道中写入消息
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        pid_t pid = fork();
        if (pid == -1) {
            perror("fork");
            exit(EXIT_FAILURE);
        } else if (pid == 0) {
            send_msg(i);
            exit(EXIT_SUCCESS);
        }
    }

    // 等待子进程结束
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        wait(NULL);
    }

    // 从管道中读取消息并拼接
    char msg[MSG_SIZE];
    int total_bytes = 0;
    while (total_bytes < MSG_SIZE * 3) {
        semop(semid, &sem_wait, 1);
        int n_bytes = read(pfd[0], msg + total_bytes, MSG_SIZE * 3 - total_bytes);
        if (n_bytes == -1) {
            perror("read");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        total_bytes += n_bytes;
        semop(semid, &sem_signal, 1);
    }

    // 输出拼接后的消息
    printf("Parent receives message: %s\n", msg);

    // 关闭管道和删除信号量
    close(pfd[0]);
    close(pfd[1]);
    if (semctl(semid, 0, IPC_RMID) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    return 0;
}

semctl (semid, 1, IPC_RMID, NULL);

semctl函数用于控制信号量集的属性，其中IPC_RMID参数表示删除指定ID的信号量集。具体来说，semctl函数可以对信号量集进行以下操作：

- GETVAL：获取信号量的值；
- SETVAL：设置信号量的值；
- IPC_STAT：获取信号量集的状态信息，并将其保存在结构体semid_ds中；
- IPC_SET：设置信号量集的状态信息，需要提供semid_ds结构体的指针；
- IPC_RMID：删除指定ID的信号量集，同时释放相关的内存空间。

在调用semctl函数时，需要指定信号量集的ID（semid）、要操作的信号量的编号（通常为0或1），以及要执行的操作。当操作为IPC_RMID时，第四个参数（arg）可以为NULL，表示不需要提供附加的信息。

因此，调用semctl函数删除指定ID的信号量集的代码为：

semctl(semid, 1, IPC_RMID, NULL);

其中semid为要删除的信号量集的ID，1表示要操作的信号量的编号（通常为0或1）。注意，在调用该函数前应该确保不再需要该信号量集。