进程间通信

进程间通信主要包括管道、消息队列、信号、共享内存、套接字socket

管道

管道主要包括匿名管道和命名管道。匿名管道用于具有亲缘关系的父子进程间的通信，命名管道允许无亲缘关系进程间的通信

  1. 普通管道PIPE：
    • 它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端
    • 它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）
    • 它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
  2. 命名管道FIFO：
    • FIFO可以在无关的进程之间交换数据
    • FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。

      消息队列

      消息队列，是消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标记。 （消息队列克服了信号传递信息少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等特点）具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息；对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息；
      特点：
  • 消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
  • 消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。

  • 消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取

    信号量semaphore

    信号量（semaphore）与已经介绍过的 IPC 结构不同，它是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。信号量用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据。
    特点：

  • 信号量用于进程间同步，若要在进程间传递数据需要结合共享内存。

  • 信号量基于操作系统的 PV（P操作：申请资源操作。V操作：释放资源操作） 操作，程序对信号量的操作都是原子操作。
  • 每次对信号量的 PV （P操作：申请资源操作。V操作：释放资源操作） 操作不仅限于对信号量值加 1 或减 1，而且可以加减任意正整数。

  • 支持信号量组

    共享内存

    它使得多个进程可以访问同一块内存空间，不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作，如互斥锁和信号量等
    特点：

  • 共享内存是最快的一种IPC，因为进程是直接对内存进行存取

  • 因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步
  • 信号量+共享内存通常结合在一起使用，信号量用来同步对共享内存的访问

    套接字SOCKET

    socket也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同主机之间的进程通信
    参考：
    https://www.nowcoder.com/ta/review-c/review?page=79
    https://blog.csdn.net/ws_Ando/article/details/83501519