Linux 进程间通信

linux下进程间通信的几种主要手段简介：

1 管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信；

2 信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身；linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数）；

3 报文（Message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

4 共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。

5 信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

6 套接口（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。

1 pipe管道

子进程写，父进程读。

pipe(fd[2])

fd[1]写，fd[0]读

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define MAXSIZE 100

int main()
{
int fd[2],pid,line;
char message[100];
if (pipe(fd) == -1)
{
printf("create failed!\n");
return 1;
}
else if ((pid =fork()) < 0)
{
printf("child process failed\n!");
return 1;
}
else if (pid == 0)
{
close(fd[0]);
printf("child send!\n");
write(fd[1],"hello father!",14);
}
else
{
close(fd[1]);
printf("father receive!\n");
line = read(fd[0],message,MAXSIZE);
write(STDOUT_FILENO,message,line);
printf("\n");

_exit(0);
}
return 0;
}

运行结果：

2 命名管道：

mkfifo(“路径名”,文件权限)

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define FIFO "/home/fifo"

int main()
{
int fd,pid,line;
char r_msg[BUFSIZ];

if ((pid = mkfifo(FIFO,0777)) == -1)
{
printf("fifo failed\n!");
return 1;
}
else
printf("create success!");
fd = open(FIFO,O_RDWR);
if(fd == -1)
{
printf("fifo failed!\n");
return 1;
}
if(write(fd,"hello world",12) == -1)
{
perror("write error");
return 1;
}
else
printf("write success!\n");

if(read(fd,r_msg,BUFSIZ) == -1)
{
perror("read error");
return 1;
}
else
printf("receive data id %s !\n",r_msg);
close(fd);

return 0;
}

运行结果：

3 共享内存

shmget() 函数创建共享内存

shmat() 函数将共享内存添加到进程地址中

shmdt() 进程退出共享内存

shmctl() 对内存区域的操作

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

int main()
{
int shmid;
int proj_id;
key_t key;
int size;
char *addr;
pid_t pid;
key = IPC_PRIVATE;

shmid = shmget(key,1024,IPC_CREAT|0660);
if (shmid == -1)
{
perror("create share memory failed");
return 1;
}

addr = (char *)shmat(shmid,NULL,0);
if (addr == (char *)(-1))
{
perror("error!!!");
return 1;
}
printf("share memory address %s\n",addr);

strcpy(addr,"welcome to mfcheer");

pid = fork();

if (pid == -1)
{
printf("error!\n");
return 1;
}
else if (pid == 0)
{
printf("chind process string is %s\n",addr);
_exit(0);
}
else
{
printf("parent process string is %s\n",addr);
if(shmdt (addr) == -1)
{
printf("release failed!\n");
return 1;
}
if (shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL) == -1)
{
printf("erroe!\n");
return 1;
}
}

return 0;
}

运行结果：

4 信号量

semget() 创建信号量

semop() 信号量操作

semctl() 信号量的控制

5 消息队列