linux進程通信方式
① 進程間通信方式
在操作系統中，一個進程可以理解為是關於計算機資源集合的一次運行活動，其就是一個正在執行的程序的實例。從概念上來說，一個進程擁有它自己的虛擬CPU和虛擬地址空間，任何一個進程對於彼此而言都是相互獨立的，這也引入了一個問題 —— 如何讓進程之間互相通信？
由於進程之間是互相獨立的，沒有任何手段直接通信，因此我們需要藉助操作系統來輔助它們。舉個通俗的例子，假如A與B之間是獨立的，不能彼此聯系，如果它們想要通信的話可以藉助第三方C，比如A將信息交給C，C再將信息轉交給B —— 這就是進程間通信的主要思想 —— 共享資源。
這里要解決的一個重要的問題就是如何避免競爭，即避免多個進程同時訪問臨界區的資源。
共享內存是進程間通信中最簡單的方式之一。共享內存允許兩個或更多進程訪問同一塊內存。當一個進程改變了這塊地址中的內容的時候，其它進程都會察覺到這個更改。
你可能會想到，我直接創建一個文件，然後進程不就都可以訪問了？
是的，但這個方法有幾個缺陷：
linux下採用共享內存的方式來使進程完成對共享資源的訪問，它將磁碟文件復制到內存，並創建虛擬地址到該內存的映射，就好像該資源本來就在進程空間之中，此後我們就可以像操作本地變數一樣去操作它們了，實際的寫入磁碟將由系統選擇最佳方式完成，例如操作系統可能會批量處理加排序，從而大大提高IO速度。
如同上圖一樣，進程將共享內存映射到自己的虛擬地址空間中，進程訪問共享進程就好像在訪問自己的虛擬內存一樣，速度是非常快的。
共享內存的模型應該是比較好理解的：在物理內存中創建一個共享資源文件，進程將該共享內存綁定到自己的虛擬內存之中。
這里要解決的一個問題是如何將同一塊共享內存綁定到自己的虛擬內存中，要知道在不同進程中使用 malloc 函數是會順序分配空閑內存，而不會分配同一塊內存，那麼要如何去解決這個問題呢？
Linux操作系統已經想辦法幫我們解決了這個問題，在 #include <sys/ipc.h> 和 #include <sys/shm.h> 頭文件下，有如下幾個shm系列函數：
通過上述幾個函數，每個獨立的進程只要有統一的共享內存標識符便可以建立起虛擬地址到物理地址的映射，每個虛擬地址將被翻譯成指向共享區域的物理地址，這樣就實現了對共享內存的訪問。
還有一種相像的實現是採用mmap函數，mmap通常是直接對磁碟的映射——因此不算是共享內存，存儲量非常大，但訪問慢； shmat與此相反，通常將資源保存在內存中創建映射，訪問快，但存儲量較小。
不過要注意一點，操作系統並不保證任何並發問題，例如兩個進程同時更改同一塊內存區域，正如你和你的朋友在線編輯同一個文檔中的同一個標題，這會導致一些不好的結果，所以我們需要藉助信號量或其他方式來完成同步。
信號量是迪傑斯特拉最先提出的一種為解決 同步不同執行線程問題 的一種方法，進程與線程抽象來看大同小異，所以 信號量同樣可以用於同步進程間通信 。
信號量 s 是具有非負整數值的全局變數，由兩種特殊的 原子操作 來實現，這兩種原子操作稱為 P 和 V ：
信號量並不用來傳送資源，而是用來保護共享資源，理解這一點是很重要的，信號量 s 的表示的含義為 同時允許最大訪問資源的進程數量 ，它是一個全局變數。來考慮一個上面簡單的例子：兩個進程同時修改而造成錯誤，我們不考慮讀者而僅僅考慮寫者進程，在這個例子中共享資源最多允許一個進程修改資源，因此我們初始化 s 為1。
開始時，A率先寫入資源，此時A調用P(s)，將 s 減一，此時 s = 0，A進入共享區工作。
此時，進程B也想進入共享區修改資源，它調用P(s)發現此時s為0，於是掛起進程，加入等待隊列。
A工作完畢，調用V(s)，它發現s為0並檢測到等待隊列不為空，於是它隨機喚醒一個等待進程，並將s加1，這里喚醒了B。
B被喚醒，繼續執行P操作，此時s不為0，B成功執行將s置為0並進入工作區。
此時C想要進入工作區......
可以發現，在無論何時只有一個進程能夠訪問共享資源，這就是信號量做的事情，他控制進入共享區的最大進程數量，這取決於初始化s的值。此後，在進入共享區之前調用P操作，出共享區後調用V操作，這就是信號量的思想。
在Linux下並沒有直接的P&V函數，而是需要我們根據這幾個基本的sem函數族進行封裝：
正如其名，管道就如同生活中的一根管道，一端輸送，而另一端接收，雙方不需要知道對方，只需要知道管道就好了。
管道是一種最 基本的進程間通信機制。 管道由pipe函數來創建： 調用pipe函數，會在內核中開辟出一塊緩沖區用來進行進程間通信，這塊緩沖區稱為管道，它有一個讀端和一個寫端。管道被分為匿名管道和有名管道。
匿名管道通過pipe函數創建，這個函數接收一個長度為2的Int數組，並返回1或0表示成功或者失敗：
int pipe(int fd[2])
這個函數打開兩個文件描述符，一個讀端文件，一個寫端，分別存入fd[0]和fd[1]中，然後可以作為參數調用 write 和 read 函數進行寫入或讀取，注意fd[0]只能讀取文件，而fd[1]只能用於寫入文件。
你可能有個疑問，這要怎麼實現通信？其他進程又不知道這個管道，因為進程是獨立的，其他進程看不到某一個進程進行了什麼操作。
是的，『其他』進程確實是不知道，但是它的子進程卻可以！這里涉及到fork派生進程的相關知識，一個進程派生一個子進程，那麼子進程將會復制父進程的內存空間信息，注意這里是復制而不是共享，這意味著父子進程仍然是獨立的，但是在這一時刻，它們所有的信息又是相等的。因此子進程也知道該全局管道，並且也擁有兩個文件描述符與管道掛鉤，所以 匿名管道只能在具有親緣關系的進程間通信。
還要注意，匿名管道內部採用環形隊列實現，只能由寫端到讀端，由於設計技術問題，管道被設計為半雙工的，一方要寫入則必須關閉讀描述符，一方要讀出則必須關閉寫入描述符。因此我們說 管道的消息只能單向傳遞。
注意管道是堵塞的，如何堵塞將依賴於讀寫進程是否關閉文件描述符。如果讀管道，如果讀到空時，假設此時寫埠還沒有被完全關閉，那麼操作系統會假設還有數據要讀，此時讀進程將會被堵塞，直到有新數據或寫埠被關閉；如果管道為空，且寫埠也被關閉，此時操作系統會認為已經沒有東西可讀，會直接退出，並關閉管道。
對於寫一個已經滿了的管道同理而言。
管道內部由內核管理，在半雙工的條件下，保證數據不會出現並發問題。
了解了匿名管道之後，有名管道便很好理解了。在匿名管道的介紹中，我們說其他進程不知道管道和文件描述符的存在，所以匿名管道只適用於具有親緣關系的進程，而命名管道則很好的解決了這個問題 —— 現在管道有一個唯一的名稱了，任何進程都可以訪問這個管道。
注意，操作系統將管道看作一個抽象的文件，但管道並不是普通的文件，管道存在於內核空間中而不放置在磁碟(有名管道文件系統上有一個標識符，沒有數據塊)，訪問速度更快，但存儲量較小，管道是臨時的，是隨進程的，當進程銷毀，所有埠自動關閉，此時管道也是不存在的，操作系統將所有IO抽象的看作文件，例如網路也是一種文件，這意味著我們可以採用任何文件方法操作管道，理解這種抽象是很重要的，命名管道就利用了這種抽象。
Linux下，採用mkfifo函數創建，可以傳入要指定的『文件名』，然後其他進程就可以調用open方法打開這個特殊的文件，並進行write和read操作(那肯定是位元組流對吧)。
注意，命名管道適用於任何進程，除了這一點不同外，其餘大多數都與匿名管道相同。
消息隊列亦稱報文隊列，也叫做信箱，是Linux的一種通信機制，這種通信機制傳遞的數據會被拆分為一個一個獨立的數據塊，也叫做消息體，消息體中可以定義類型與數據，克服了無格式承載位元組流的缺陷(現在收到void*後可以知道其原本的格式惹):
同管道類似，它有一個不足就是每個消息的最大長度是有上限的，整個消息隊列也是長度限制的。
內核為每個IPC對象維護了一個數據結構struct ipc_perm，該數據結構中有指向鏈表頭與鏈表尾部的指針，保證每一次插入取出都是O(1)的時間復雜度。
一個進程可以發送信號給另一個進程，一個信號就是一條消息，可以用於通知一個進程組發送了某種類型的事件，該進程組中的進程可以採取處理程序處理事件。
Linux下 unistd.h 頭文件下定義了如圖中的常量，當你在shell命令行鍵入 ctrl + c 時，內核就會前台進程組的每一個進程發送 SIGINT 信號，中止進程。
我們可以看到上述只有30個信號，因此操作系統會為每一個進程維護一個int類型變數sig，利用其中30位代表是否有對應信號事件，每一個進程還有一個int類型變數block，與sig對應，其30位表示是否堵塞對應信號(不調用處理程序)。如果存在多個相同的信號同時到來，多餘信號會被存儲在一個等待隊列中等待。
我們要理解進程組是什麼，每個進程屬於一個進程組，可以有多個進程屬於同一個組。每個進程擁有一個進程ID，稱為 pid ，而每個進程組擁有一個進程組ID，稱為 pgid ，默認情況下，一個進程與其子進程屬於同一進程組。
軟體方面(諸如檢測鍵盤輸入是硬體方面)可以利用kill函數發送信號，kill函數接受兩個參數，進程ID和信號類型，它將該信號類型發送到對應進程，如果該pid為0，那麼會發送到屬於自身進程組的所有進程。
接收方可以採用signal函數給對應事件添加處理程序，一旦事件發生，如果未被堵塞，則調用該處理程序。
Linux下有一套完善的函數用以處理信號機制。
Socket套接字是用與網路中不同主機的通信方式，多用於客戶端與伺服器之間，在Linux下也有一系列C語言函數，諸如socket、connect、bind、listen與accept，我們無需花太多時間研究這些函數，因為我們可能一輩子都不會與他們打交道，對於原理的學習，後續我會對Java中的套接字socket源碼進行剖析。
對於工作而言，我們可能一輩子都用不上這些操作，但作為對於操作系統的學習，認識到進程間是如何通信還是很有必要的。
面試的時候對於這些方法我們不需要掌握到很深的程度，但我們必須要講的來有什麼通信方式，這些方式都有什麼特點，適用於什麼條件，大致是如何操作的，能說出這些，基本足以讓面試官對你十分滿意了。
② Linux進程間通信
linux下進程間通信的幾種主要手段簡介：
一般文件的I/O函數都可以用於管道，如close、read、write等等。
實例1：用於shell
管道可用於輸入輸出重定向，它將一個命令的輸出直接定向到另一個命令的輸入。比如，當在某個shell程序（Bourne shell或C shell等）鍵入who│wc -l後，相應shell程序將創建who以及wc兩個進程和這兩個進程間的管道。
實例二：用於具有親緣關系的進程間通信
管道的主要局限性正體現在它的特點上：
有名管道的創建
小結：
管道常用於兩個方面：（1）在shell中時常會用到管道（作為輸入輸入的重定向），在這種應用方式下，管道的創建對於用戶來說是透明的；（2）用於具有親緣關系的進程間通信，用戶自己創建管道，並完成讀寫操作。
FIFO可以說是管道的推廣，克服了管道無名字的限制，使得無親緣關系的進程同樣可以採用先進先出的通信機制進行通信。
管道和FIFO的數據是位元組流，應用程序之間必須事先確定特定的傳輸"協議"，採用傳播具有特定意義的消息。
要靈活應用管道及FIFO，理解它們的讀寫規則是關鍵。
信號生命周期
信號是進程間通信機制中唯一的非同步通信機制，可以看作是非同步通知，通知接收信號的進程有哪些事情發生了。信號機制經過POSIX實時擴展後，功能更加強大，除了基本通知功能外，還可以傳遞附加信息。
可以從兩個不同的分類角度對信號進行分類：（1）可靠性方面：可靠信號與不可靠信號；（2）與時間的關繫上：實時信號與非實時信號。
(1) 可靠信號與不可靠信號
不可靠信號 ：Linux下的不可靠信號問題主要指的是信號可能丟失。
可靠信號 ：信號值位於SIGRTMIN和SIGRTMAX之間的信號都是可靠信號，可靠信號克服了信號可能丟失的問題。Linux在支持新版本的信號安裝函數sigation（）以及信號發送函數sigqueue()的同時，仍然支持早期的signal（）信號安裝函數，支持信號發送函數kill()。
對於目前linux的兩個信號安裝函數:signal()及sigaction()來說，它們都不能把SIGRTMIN以前的信號變成可靠信號（都不支持排隊，仍有可能丟失，仍然是不可靠信號），而且對SIGRTMIN以後的信號都支持排隊。這兩個函數的最大區別在於，經過sigaction安裝的信號都能傳遞信息給信號處理函數（對所有信號這一點都成立），而經過signal安裝的信號卻不能向信號處理函數傳遞信息。對於信號發送函數來說也是一樣的。
(2) 實時信號與非實時信號
前32種信號已經有了預定義值，每個信號有了確定的用途及含義，並且每種信號都有各自的預設動作。如按鍵盤的CTRL ^C時，會產生SIGINT信號，對該信號的默認反應就是進程終止。後32個信號表示實時信號，等同於前面闡述的可靠信號。這保證了發送的多個實時信號都被接收。實時信號是POSIX標準的一部分，可用於應用進程。非實時信號都不支持排隊，都是不可靠信號；實時信號都支持排隊，都是可靠信號。
發送信號的主要函數有：kill()、raise()、 sigqueue()、alarm()、setitimer()以及abort()。
調用成功返回 0；否則，返回 -1。
sigqueue()是比較新的發送信號系統調用，主要是針對實時信號提出的（當然也支持前32種），支持信號帶有參數，與函數sigaction()配合使用。
sigqueue的第一個參數是指定接收信號的進程ID，第二個參數確定即將發送的信號，第三個參數是一個聯合數據結構union sigval，指定了信號傳遞的參數，即通常所說的4位元組值。
sigqueue()比kill()傳遞了更多的附加信息，但sigqueue()只能向一個進程發送信號。sigqueue()比kill()傳遞了更多的附加信息，但sigqueue()只能向一個進程發送信號。
inux主要有兩個函數實現信號的安裝： signal() 、 sigaction() 。其中signal()在可靠信號系統調用的基礎上實現, 是庫函數。它只有兩個參數，不支持信號傳遞信息，主要是用於前32種非實時信號的安裝；而sigaction()是較新的函數（由兩個系統調用實現：sys_signal以及sys_rt_sigaction），有三個參數，支持信號傳遞信息，主要用來與 sigqueue() 系統調用配合使用，當然，sigaction()同樣支持非實時信號的安裝。sigaction()優於signal()主要體現在支持信號帶有參數。
消息隊列就是一個消息的鏈表。可以把消息看作一個記錄，具有特定的格式以及特定的優先順序。對消息隊列有寫許可權的進程可以向中按照一定的規則添加新消息；對消息隊列有讀許可權的進程則可以從消息隊列中讀走消息。消息隊列是隨內核持續的
消息隊列的內核持續性要求每個消息隊列都在系統范圍內對應唯一的鍵值，所以，要獲得一個消息隊列的描述字，只需提供該消息隊列的鍵值即可；
消息隊列與管道以及有名管道相比，具有更大的靈活性，首先，它提供有格式位元組流，有利於減少開發人員的工作量；其次，消息具有類型，在實際應用中，可作為優先順序使用。這兩點是管道以及有名管道所不能比的。同樣，消息隊列可以在幾個進程間復用，而不管這幾個進程是否具有親緣關系，這一點與有名管道很相似；但消息隊列是隨內核持續的，與有名管道（隨進程持續）相比，生命力更強，應用空間更大。
信號燈與其他進程間通信方式不大相同，它主要提供對進程間共享資源訪問控制機制。相當於內存中的標志，進程可以根據它判定是否能夠訪問某些共享資源，同時，進程也可以修改該標志。除了用於訪問控制外，還可用於進程同步。信號燈有以下兩種類型：
int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops); semid是信號燈集ID，sops指向數組的每一個sembuf結構都刻畫一個在特定信號燈上的操作。
int semctl(int semid，int semnum，int cmd，union semun arg)
該系統調用實現對信號燈的各種控制操作，參數semid指定信號燈集，參數cmd指定具體的操作類型；參數semnum指定對哪個信號燈操作，只對幾個特殊的cmd操作有意義；arg用於設置或返回信號燈信息。
進程間需要共享的數據被放在一個叫做IPC共享內存區域的地方，所有需要訪問該共享區域的進程都要把該共享區域映射到本進程的地址空間中去。系統V共享內存通過shmget獲得或創建一個IPC共享內存區域，並返回相應的標識符。內核在保證shmget獲得或創建一個共享內存區，初始化該共享內存區相應的shmid_kernel結構注同時，還將在特殊文件系統shm中，創建並打開一個同名文件，並在內存中建立起該文件的相應dentry及inode結構，新打開的文件不屬於任何一個進程（任何進程都可以訪問該共享內存區）。所有這一切都是系統調用shmget完成的。
shmget（）用來獲得共享內存區域的ID，如果不存在指定的共享區域就創建相應的區域。shmat()把共享內存區域映射到調用進程的地址空間中去，這樣，進程就可以方便地對共享區域進行訪問操作。shmdt()調用用來解除進程對共享內存區域的映射。shmctl實現對共享內存區域的控制操作。這里我們不對這些系統調用作具體的介紹，讀者可參考相應的手冊頁面，後面的範例中將給出它們的調用方法。
註：shmget的內部實現包含了許多重要的系統V共享內存機制；shmat在把共享內存區域映射到進程空間時，並不真正改變進程的頁表。當進程第一次訪問內存映射區域訪問時，會因為沒有物理頁表的分配而導致一個缺頁異常，然後內核再根據相應的存儲管理機制為共享內存映射區域分配相應的頁表。
③ 通信的方式有多種，假設需要在Linux系
進程間的通信方式：
1.管道（pipe）及有名管道（named pipe）：
管道可用於具有親緣關系進程間的通信，有名管道除了具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關系進程間的通信。
2.信號（signal）：
信號是在軟體層次上對中斷機制的一種模擬，它是比較復雜的通信方式，用於通知進程有某事件發生，一個進程收到一個信號與處理器收到一個中斷請求效果上可以說是一致得。
3.消息隊列（message queue）：
消息隊列是消息的鏈接表，它克服了上兩種通信方式中信號量有限的缺點，具有寫許可權得進程可以按照一定得規則向消息隊列中添加新信息；對消息隊列有讀許可權得進程則可以從消息隊列中讀取信息。
消息緩沖通信技術是由Hansen首先提出的,其基本思想是:根據」生產者-消費者」原理,利用內存中公用消息緩沖區實現進程之間的信息交換.
內存中開辟了若干消息緩沖區,用以存放消息.每當一個進程向另一個進程發送消息時,便申請一個消息緩沖區,並把已准備好的消息送到緩沖區,然後把該消息緩沖區插入到接收進程的消息隊列中,最後通知接收進程.接收進程收到發送里程發來的通知後,從本進程的消息隊列中摘下一消息緩沖區,取出所需的信息,然後把消息緩沖區不定期給系統.系統負責管理公用消息緩沖區以及消息的傳遞.
一個進程可以給若干個進程發送消息,反之,一個進程可以接收不同進程發來的消息.顯然,進程中關於消息隊列的操作是臨界區.當發送進程正往接收進程的消息隊列中添加一條消息時,接收進程不能同時從該消息隊列中到出消息:反之也一樣.
消息緩沖區通信機制包含以下列內容:
(1) 消息緩沖區,這是一個由以下幾項組成的數據結構:
1、 消息長度
2、 消息正文
3、 發送者
4、 消息隊列指針
（2）消息隊列首指針m-q,一般保存在PCB中。
（1） 互斥信號量m-mutex,初值為1，用於互斥訪問消息隊列，在PCB中設置。
（2） 同步信號量m-syn,初值為0，用於消息計數，在PCB中設置。
（3） 發送消息原語send
（4） 接收消息原語receive(a)
4.共享內存（shared memory）：
可以說這是最有用的進程間通信方式。它使得多個進程可以訪問同一塊內存空間，不同進程可以及時看到對方進程中對共享內存中數據得更新。這種方式需要依靠某種同步操作，如互斥鎖和信號量等。
這種通信模式需要解決兩個問題：第一個問題是怎樣提供共享內存；第二個是公共內存的互斥關系則是程序開發人員的責任。
5.信號量（semaphore）：
主要作為進程之間及同一種進程的不同線程之間得同步和互斥手段。
6.套接字（socket）；
這是一種更為一般得進程間通信機制，它可用於網路中不同機器之間的進程間通信，應用非常廣泛。
http://blog.csdn.net/eroswang/archive/2007/09/04/1772350.aspx
linux下的進程間通信-詳解
詳細的講述進程間通信在這里絕對是不可能的事情，而且筆者很難有信心說自己對這一部分內容的認識達到了什麼樣的地步，所以在這一節的開頭首先向大家推薦著 名作者Richard Stevens的著名作品：《Advanced Programming in the UNIX Environment》，它的中文譯本《UNIX環境高級編程》已有機械工業出版社出版，原文精彩，譯文同樣地道，如果你的確對在Linux下編程有濃 厚的興趣，那麼趕緊將這本書擺到你的書桌上或計算機旁邊來。說這么多實在是難抑心中的景仰之情，言歸正傳，在這一節里，我們將介紹進程間通信最最初步和最 最簡單的一些知識和概念。
首先，進程間通信至少可以通過傳送打開文件來實現，不同的進程通過一個或多個文件來傳遞信息，事實上，在很多應用系統里，都使用了這種方法。但一般說來， 進程間通信（IPC：InterProcess Communication）不包括這種似乎比較低級的通信方法。Unix系統中實現進程間通信的方法很多，而且不幸的是，極少方法能在所有的Unix系 統中進行移植（唯一一種是半雙工的管道，這也是最原始的一種通信方式）。而Linux作為一種新興的操作系統，幾乎支持所有的Unix下常用的進程間通信 方法：管道、消息隊列、共享內存、信號量、套介面等等。下面我們將逐一介紹。
2.3.1 管道
管道是進程間通信中最古老的方式，它包括無名管道和有名管道兩種，前者用於父進程和子進程間的通信，後者用於運行於同一台機器上的任意兩個進程間的通信。
無名管道由pipe（）函數創建：
#include <unistd.h>
int pipe(int filedis[2])；
參數filedis返回兩個文件描述符：filedes[0]為讀而打開，filedes[1]為寫而打開。filedes[1]的輸出是filedes[0]的輸入。下面的例子示範了如何在父進程和子進程間實現通信。
#define INPUT 0
#define OUTPUT 1
void main() {
int file_descriptors[2];
/*定義子進程號 */
pid_t pid;
char buf[256];
int returned_count;
/*創建無名管道*/
pipe(file_descriptors);
/*創建子進程*/
if((pid = fork()) == -1) {
printf("Error in fork\n");
exit(1);
}
/*執行子進程*/
if(pid == 0) {
printf("in the spawned (child) process...\n");
/*子進程向父進程寫數據，關閉管道的讀端*/
close(file_descriptors[INPUT]);
write(file_descriptors[OUTPUT], "test data", strlen("test data"));
exit(0);
} else {
/*執行父進程*/
printf("in the spawning (parent) process...\n");
/*父進程從管道讀取子進程寫的數據，關閉管道的寫端*/
close(file_descriptors[OUTPUT]);
returned_count = read(file_descriptors[INPUT], buf, sizeof(buf));
printf("%d bytes of data received from spawned process: %s\n",
returned_count, buf);
}
}
在Linux系統下，有名管道可由兩種方式創建：命令行方式mknod系統調用和函數mkfifo。下面的兩種途徑都在當前目錄下生成了一個名為myfifo的有名管道：
方式一：mkfifo("myfifo","rw");
方式二：mknod myfifo p
生成了有名管道後，就可以使用一般的文件I/O函數如open、close、read、write等來對它進行操作。下面即是一個簡單的例子，假設我們已經創建了一個名為myfifo的有名管道。
/* 進程一：讀有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * in_file;
int count = 1;
char buf[80];
in_file = fopen("mypipe", "r");
if (in_file == NULL) {
printf("Error in fdopen.\n");
exit(1);
}
while ((count = fread(buf, 1, 80, in_file)) > 0)
printf("received from pipe: %s\n", buf);
fclose(in_file);
}
/* 進程二：寫有名管道*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
void main() {
FILE * out_file;
int count = 1;
char buf[80];
out_file = fopen("mypipe", "w");
if (out_file == NULL) {
printf("Error opening pipe.");
exit(1);
}
sprintf(buf,"this is test data for the named pipe example\n");
fwrite(buf, 1, 80, out_file);
fclose(out_file);
}
2.3.2 消息隊列
消息隊列用於運行於同一台機器上的進程間通信，它和管道很相似，是一個在系統內核中用來保存消息的隊列，它在系統內核中是以消息鏈表的形式出現。消息鏈表中節點的結構用msg聲明。
事實上，它是一種正逐漸被淘汰的通信方式，我們可以用流管道或者套介面的方式來取代它，所以，我們對此方式也不再解釋，也建議讀者忽略這種方式。
2.3.3 共享內存
共享內存是運行在同一台機器上的進程間通信最快的方式，因為數據不需要在不同的進程間復制。通常由一個進程創建一塊共享內存區，其餘進程對這塊內存區進行 讀寫。得到共享內存有兩種方式：映射/dev/mem設備和內存映像文件。前一種方式不給系統帶來額外的開銷，但在現實中並不常用，因為它控制存取的將是 實際的物理內存，在Linux系統下，這只有通過限制Linux系統存取的內存才可以做到，這當然不太實際。常用的方式是通過shmXXX函數族來實現利 用共享內存進行存儲的。
首先要用的函數是shmget，它獲得一個共享存儲標識符。
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, int size, int flag);
這個函數有點類似大家熟悉的malloc函數，系統按照請求分配size大小的內存用作共享內存。Linux系統內核中每個IPC結構都有的一個非負整數 的標識符，這樣對一個消息隊列發送消息時只要引用標識符就可以了。這個標識符是內核由IPC結構的關鍵字得到的，這個關鍵字，就是上面第一個函數的 key。數據類型key_t是在頭文件sys/types.h中定義的，它是一個長整形的數據。在我們後面的章節中，還會碰到這個關鍵字。
當共享內存創建後，其餘進程可以調用shmat（）將其連接到自身的地址空間中。
void *shmat(int shmid, void *addr, int flag);
shmid為shmget函數返回的共享存儲標識符，addr和flag參數決定了以什麼方式來確定連接的地址，函數的返回值即是該進程數據段所連接的實際地址，進程可以對此進程進行讀寫操作。
使用共享存儲來實現進程間通信的注意點是對數據存取的同步，必須確保當一個進程去讀取數據時，它所想要的數據已經寫好了。通常，信號量被要來實現對共享存 儲數據存取的同步，另外，可以通過使用shmctl函數設置共享存儲內存的某些標志位如SHM_LOCK、SHM_UNLOCK等來實現。
2.3.4 信號量
信號量又稱為信號燈，它是用來協調不同進程間的數據對象的，而最主要的應用是前一節的共享內存方式的進程間通信。本質上，信號量是一個計數器，它用來記錄對某個資源（如共享內存）的存取狀況。一般說來，為了獲得共享資源，進程需要執行下列操作：
（1） 測試控制該資源的信號量。
（2） 若此信號量的值為正，則允許進行使用該資源。進程將信號量減1。
（3） 若此信號量為0，則該資源目前不可用，進程進入睡眠狀態，直至信號量值大於0，進程被喚醒，轉入步驟（1）。
（4） 當進程不再使用一個信號量控制的資源時，信號量值加1。如果此時有進程正在睡眠等待此信號量，則喚醒此進程。
維護信號量狀態的是Linux內核操作系統而不是用戶進程。我們可以從頭文件/usr/src/linux/include/linux/sem.h 中看到內核用來維護信號量狀態的各個結構的定義。信號量是一個數據集合，用戶可以單獨使用這一集合的每個元素。要調用的第一個函數是semget，用以獲 得一個信號量ID。
struct sem {
short sempid;/* pid of last operaton */
ushort semval;/* current value */
ushort semncnt;/* num procs awaiting increase in semval */
ushort semzcnt;/* num procs awaiting semval = 0 */
}
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
int semget(key_t key, int nsems, int flag);
key是前面講過的IPC結構的關鍵字，flag將來決定是創建新的信號量集合，還是引用一個現有的信號量集合。nsems是該集合中的信號量數。如果是創建新 集合（一般在伺服器中），則必須指定nsems；如果是引用一個現有的信號量集合（一般在客戶機中）則將nsems指定為0。
semctl函數用來對信號量進行操作。
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);
不同的操作是通過cmd參數來實現的，在頭文件sem.h中定義了7種不同的操作，實際編程時可以參照使用。
semop函數自動執行信號量集合上的操作數組。
int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops);
semoparray是一個指針，它指向一個信號量操作數組。nops規定該數組中操作的數量。
下面，我們看一個具體的例子，它創建一個特定的IPC結構的關鍵字和一個信號量，建立此信號量的索引，修改索引指向的信號量的值，最後我們清除信號量。在下面的代碼中，函數ftok生成我們上文所說的唯一的IPC關鍵字。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/ipc.h>
void main() {
key_t unique_key; /* 定義一個IPC關鍵字*/
int id;
struct sembuf lock_it;
union semun options;
int i;
unique_key = ftok(".", 'a'); /* 生成關鍵字，字元'a'是一個隨機種子*/
/* 創建一個新的信號量集合*/
id = semget(unique_key, 1, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
printf("semaphore id=%d\n", id);
options.val = 1; /*設置變數值*/
semctl(id, 0, SETVAL, options); /*設置索引0的信號量*/
/*列印出信號量的值*/
i = semctl(id, 0, GETVAL, 0);
printf("value of semaphore at index 0 is %d\n", i);
/*下面重新設置信號量*/
lock_it.sem_num = 0; /*設置哪個信號量*/
lock_it.sem_op = -1; /*定義操作*/
lock_it.sem_flg = IPC_NOWAIT; /*操作方式*/
if (semop(id, &lock_it, 1) == -1) {
printf("can not lock semaphore.\n");
exit(1);
}
i = semctl(id, 0, GETVAL, 0);
printf("value of semaphore at index 0 is %d\n", i);
/*清除信號量*/
semctl(id, 0, IPC_RMID, 0);
}
semget()
可以使用系統調用semget()創建一個新的信號量集，或者存取一個已經存在的信號量集：
系統調用：semget();
原型：intsemget(key_t key,int nsems,int semflg);
返回值：如果成功，則返回信號量集的IPC標識符。如果失敗，則返回-1：errno=EACCESS(沒有許可權)
EEXIST(信號量集已經存在，無法創建)
EIDRM(信號量集已經刪除)
ENOENT(信號量集不存在，同時沒有使用IPC_CREAT)
ENOMEM(沒有足夠的內存創建新的信號量集)
ENOSPC(超出限制)
系統調用semget()的第一個參數是關鍵字值（一般是由系統調用ftok()返回的）。系統內核將此值和系統中存在的其他的信號量集的關鍵字值進行比較。打開和存取操作與參數semflg中的內容相關。IPC_CREAT如果信號量集在系統內核中不存在，則創建信號量集。IPC_EXCL當和 IPC_CREAT一同使用時，如果信號量集已經存在，則調用失敗。如果單獨使用IPC_CREAT，則semget()要麼返回新創建的信號量集的標識符，要麼返回系統中已經存在的同樣的關鍵字值的信號量的標識符。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用，則要麼返回新創建的信號量集的標識符，要麼返回-1。IPC_EXCL單獨使用沒有意義。參數nsems指出了一個新的信號量集中應該創建的信號量的個數。信號量集中最多的信號量的個數是在linux/sem.h中定義的：
#defineSEMMSL32/*<=512maxnumofsemaphoresperid*/
下面是一個打開和創建信號量集的程序：
intopen_semaphore_set(key_t keyval,int numsems)
{
intsid;
if(!numsems)
return(-1);
if((sid=semget(mykey,numsems,IPC_CREAT|0660))==-1)
{
return(-1);
}
return(sid);
}
};
==============================================================
semop()
系統調用：semop();
調用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
返回值：0，如果成功。-1，如果失敗：errno=E2BIG(nsops大於最大的ops數目)
EACCESS(許可權不夠)
EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT，但操作不能繼續進行)
EFAULT(sops指向的地址無效)
EIDRM(信號量集已經刪除)
EINTR(當睡眠時接收到其他信號)
EINVAL(信號量集不存在,或者semid無效)
ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但無足夠的內存創建所需的數據結構)
ERANGE(信號量值超出范圍)
第一個參數是關鍵字值。第二個參數是指向將要操作的數組的指針。第三個參數是數組中的操作的個數。參數sops指向由sembuf組成的數組。此數組是在linux/sem.h中定義的：
/*semop systemcall takes an array of these*/
structsembuf{
ushortsem_num;/*semaphore index in array*/
shortsem_op;/*semaphore operation*/
shortsem_flg;/*operation flags*/
sem_num將要處理的信號量的個數。
sem_op要執行的操作。
sem_flg操作標志。
如果sem_op是負數，那麼信號量將減去它的值。這和信號量控制的資源有關。如果沒有使用IPC_NOWAIT，那麼調用進程將進入睡眠狀態，直到信號量控制的資源可以使用為止。如果sem_op是正數，則信號量加上它的值。這也就是進程釋放信號量控制的資源。最後，如果sem_op是0，那麼調用進程將調用sleep()，直到信號量的值為0。這在一個進程等待完全空閑的資源時使用。
===============================================================
semctl()
系統調用：semctl();
原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semunarg);
返回值：如果成功，則為一個正數。
如果失敗，則為-1：errno=EACCESS(許可權不夠)
EFAULT(arg指向的地址無效)
EIDRM(信號量集已經刪除)
EINVAL(信號量集不存在，或者semid無效)
EPERM(EUID沒有cmd的權利)
ERANGE(信號量值超出范圍)
系統調用semctl用來執行在信號量集上的控制操作。這和在消息隊列中的系統調用msgctl是十分相似的。但這兩個系統調用的參數略有不同。因為信號量一般是作為一個信號量集使用的，而不是一個單獨的信號量。所以在信號量集的操作中，不但要知道IPC關鍵字值，也要知道信號量集中的具體的信號量。這兩個系統調用都使用了參數cmd，它用來指出要操作的具體命令。兩個系統調用中的最後一個參數也不一樣。在系統調用msgctl中，最後一個參數是指向內核中使用的數據結構的指針。我們使用此數據結構來取得有關消息隊列的一些信息，以及設置或者改變隊列的存取許可權和使用者。但在信號量中支持額外的可選的命令，這樣就要求有一個更為復雜的數據結構。
系統調用semctl()的第一個參數是關鍵字值。第二個參數是信號量數目。
參數cmd中可以使用的命令如下：
·IPC_STAT讀取一個信號量集的數據結構semid_ds，並將其存儲在semun中的buf參數中。
·IPC_SET設置信號量集的數據結構semid_ds中的元素ipc_perm，其值取自semun中的buf
④ 如何在linux環境下實現進程之間的通信
linux環境下實現進程之間的通信主要有以下幾種方式：
# 管道( pipe )：管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動，而且只能在具有親緣關系的進程間使用。進程的親緣關系通常是指父子進程關系。
# 有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關系進程間的通信。
# 信號量( semophore ) ： 信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
# 消息隊列( message queue ) ： 消息隊列是由消息的鏈表，存放在內核中並由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式位元組流以及緩沖區大小受限等缺點。
# 信號 ( sinal ) ： 信號是一種比較復雜的通信方式，用於通知接收進程某個事件已經發生。
#共享內存( shared memory)：共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的IPC方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號量，配合使用，來實現進程間的同步和通信。
# 套接字( socket ) ： 套解口也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用於不同及其間的進程通信。
管道的主要局限性正體現在它的特點上：
只支持單向數據流；
只能用於具有親緣關系的進程之間；
沒有名字；
管道的緩沖區是有限的（管道制存在於內存中，在管道創建時，為緩沖區分配一個頁面大小）；
管道所傳送的是無格式位元組流，這就要求管道的讀出方和寫入方必須事先約定好數據的格式，比如多少位元組算作一個消息（或命令、或記錄）等等；
⑤ Linux進程間通信（互斥鎖、條件變數、讀寫鎖、文件鎖、信號燈）
為了能夠有效的控制多個進程之間的溝通過程，保證溝通過程的有序和和諧，OS必須提供一定的同步機制保證進程之間不會自說自話而是有效的協同工作。比如在 共享內存的通信方式中，兩個或者多個進程都要對共享的內存進行數據寫入，那麼怎麼才能保證一個進程在寫入的過程中不被其它的進程打斷，保證數據的完整性 呢？又怎麼保證讀取進程在讀取數據的過程中數據不會變動，保證讀取出的數據是完整有效的呢？
常用的同步方式有： 互斥鎖、條件變數、讀寫鎖、記錄鎖(文件鎖)和信號燈.
互斥鎖：
顧名思義，鎖是用來鎖住某種東西的，鎖住之後只有有鑰匙的人才能對鎖住的東西擁有控制權(把鎖砸了，把東西偷走的小偷不在我們的討論范圍了)。所謂互斥， 從字面上理解就是互相排斥。因此互斥鎖從字面上理解就是一點進程擁有了這個鎖，它將排斥其它所有的進程訪問被鎖住的東西，其它的進程如果需要鎖就只能等待，等待擁有鎖的進程把鎖打開後才能繼續運行。 在實現中，鎖並不是與某個具體的變數進行關聯，它本身是一個獨立的對象。進(線)程在有需要的時候獲得此對象，用完不需要時就釋放掉。
互斥鎖的主要特點是互斥鎖的釋放必須由上鎖的進(線)程釋放，如果擁有鎖的進(線)程不釋放，那麼其它的進(線)程永遠也沒有機會獲得所需要的互斥鎖。
互斥鎖主要用於線程之間的同步。
條件變數：
上文中提到，對於互斥鎖而言，如果擁有鎖的進(線)程不釋放鎖，其它進(線)程永遠沒機會獲得鎖，也就永遠沒有機會繼續執行後續的邏輯。在實際環境下，一 個線程A需要改變一個共享變數X的值，為了保證在修改的過程中X不會被其它的線程修改，線程A必須首先獲得對X的鎖。現在假如A已經獲得鎖了，由於業務邏 輯的需要，只有當X的值小於0時，線程A才能執行後續的邏輯，於是線程A必須把互斥鎖釋放掉，然後繼續「忙等」。如下面的偽代碼所示：
1.// get x lock
2.while(x
⑥ Linux進程間通信的方式有哪些
第一種：管道通信
兩個進程利用管道進行通信時，發送信息的進程稱為寫進程;接收信息的進程稱為讀進程。管道通信方式的中間介質就是文件，通常稱這種文件為管道文件，它就像管道一樣將一個寫進程和一個讀進程連接在一起，實現兩個進程之間的通信。寫進程通過寫入端往管道文件中寫入信息;讀進程通過讀出端從管道文件中讀取信息。兩個進程協調不斷地進行寫和讀，便會構成雙方通過管道傳遞信息的流水線。
第二種：消息緩沖通信
多個獨立的進程之間可以通過消息緩沖機制來相互通信。這種通信的實現是以消息緩沖區為中間介質，通信雙方的發送和接收操作均以消息為單位。在存儲器中，消息緩沖區被組織成隊列，通常稱之為消息隊列。消息隊列一旦創建後即可由多進程共享，發送消息的進程可以在任意時刻發送任意個消息到指定的消息隊列上，並檢查是否有接收進程在等待它所發送的消息。若有則喚醒它，而接收消息的進程可以在需要消息的時候到指定的消息隊列上獲取消息，如果消息還沒有到來，則轉入睡眠等待狀態。
第三種：共享內存通信
針對消息緩沖需要佔用CPU進行消息復制的缺點，OS提供了一種進程間直接進行數據交換的通信方式。共享內存，顧名思義這種通信方式允許多個進程在外部通信協議或同步，互斥機制的支持下使用同一個內存段進行通信，它是一種最有效的數據通信方式，其特點是沒有中間環節，直接將共享的內存頁面通過附接映射到相互通信的進程各自的虛擬地址空間中，從而使多個進程可以直接訪問同一個物理內存頁面。
⑦ Linux - 進程間通信與線程通信方式
每個進程的用戶地址空間都是獨立的，一般而言是不能互相訪問的，但內核空間是每個進程都共享的，所以進程之間要通信必須通過內核。
上面命令行里的「|」豎線就是一個管道，它的功能是將前一個命令（ps auxf）的輸出，作為後一個命令（grep mysql）的輸入，從這功能描述，可以看出管道傳輸數據是單向的，如果想相互通信，我們需要創建兩個管道才行。
同時，我們得知上面這種管道是沒有名字，所以「|」表示的管道稱為匿名管道，用完了就銷毀。
管道還有另外一個類型是命名管道，也被叫做 FIFO，因為數據是先進先出的傳輸方式。
在使用命名管道前，先需要通過 mkfifo 命令來創建，並且指定管道名字
myPipe 就是這個管道的名稱，基於 Linux 一切皆文件的理念，所以管道也是以文件的方式存在，我們可以用 ls 看一下，這個文件的類型是 p，也就是 pipe（管道） 的意思：
你操作了後，你會發現命令執行後就停在這了，這是因為管道里的內容沒有被讀取，只有當管道里的數據被讀完後，命令才可以正常退出。
於是，我們執行另外一個命令來讀取這個管道里的數據：
可以看到，管道里的內容被讀取出來了，並列印在了終端上，另外一方面，echo 那個命令也正常退出了。
我們可以看出，管道這種通信方式效率低，不適合進程間頻繁地交換數據。當然，它的好處，自然就是簡單，同時也我們很容易得知管道里的數據已經被另一個進程讀取了。
前面說到管道的通信方式是效率低的，因此管道不適合進程間頻繁地交換數據。
對於這個問題，消息隊列的通信模式就可以解決。比如，A 進程要給 B 進程發送消息，A 進程把數據放在對應的消息隊列後就可以正常返回了，B 進程需要的時候再去讀取數據就可以了。同理，B 進程要給 A 進程發送消息也是如此。
再來，消息隊列是保存在內核中的消息鏈表，在發送數據時，會分成一個一個獨立的數據單元，也就是消息體（數據塊），消息體是用戶自定義的數據類型，消息的發送方和接收方要約定好消息體的數據類型，所以每個消息體都是固定大小的存儲塊，不像管道是無格式的位元組流數據。如果進程從消息隊列中讀取了消息體，內核就會把這個消息體刪除。
消息隊列生命周期隨內核，如果沒有釋放消息隊列或者沒有關閉操作系統，消息隊列會一直存在，而前面提到的匿名管道的生命周期，是隨進程的創建而建立，隨進程的結束而銷毀。
消息這種模型，兩個進程之間的通信就像平時發郵件一樣，你來一封，我回一封，可以頻繁溝通了。
但郵件的通信方式存在不足的地方有兩點，一是通信不及時，二是附件也有大小限制，這同樣也是消息隊列通信不足的點。
消息隊列不適合比較大數據的傳輸，因為在內核中每個消息體都有一個最大長度的限制，同時所有隊列所包含的全部消息體的總長度也是有上限。在 Linux 內核中，會有兩個宏定義 MSGMAX 和 MSGMNB，它們以位元組為單位，分別定義了一條消息的最大長度和一個隊列的最大長度。
消息隊列通信過程中，存在用戶態與內核態之間的數據拷貝開銷，因為進程寫入數據到內核中的消息隊列時，會發生從用戶態拷貝數據到內核態的過程，同理另一進程讀取內核中的消息數據時，會發生從內核態拷貝數據到用戶態的過程。
消息隊列的讀取和寫入的過程，都會有發生用戶態與內核態之間的消息拷貝過程。那共享內存的方式，就很好的解決了這一問題。
現代操作系統，對於內存管理，採用的是虛擬內存技術，也就是每個進程都有自己獨立的虛擬內存空間，不同進程的虛擬內存映射到不同的物理內存中。所以，即使進程 A 和 進程 B 的虛擬地址是一樣的，其實訪問的是不同的物理內存地址，對於數據的增刪查改互不影響。
用了共享內存通信方式，帶來新的問題，那就是如果多個進程同時修改同一個共享內存，很有可能就沖突了。例如兩個進程都同時寫一個地址，那先寫的那個進程會發現內容被別人覆蓋了。
為了防止多進程競爭共享資源，而造成的數據錯亂，所以需要保護機制，使得共享的資源，在任意時刻只能被一個進程訪問。正好，信號量就實現了這一保護機制。
信號量其實是一個整型的計數器，主要用於實現進程間的互斥與同步，而不是用於緩存進程間通信的數據。
信號量表示資源的數量，控制信號量的方式有兩種原子操作：
P 操作是用在進入共享資源之前，V 操作是用在離開共享資源之後，這兩個操作是必須成對出現的。
接下來，舉個例子，如果要使得兩個進程互斥訪問共享內存，我們可以初始化信號量為 1。
具體的過程如下：
可以發現，信號初始化為 1，就代表著是互斥信號量，它可以保證共享內存在任何時刻只有一個進程在訪問，這就很好的保護了共享內存。
另外，在多進程里，每個進程並不一定是順序執行的，它們基本是以各自獨立的、不可預知的速度向前推進，但有時候我們又希望多個進程能密切合作，以實現一個共同的任務。
例如，進程 A 是負責生產數據，而進程 B 是負責讀取數據，這兩個進程是相互合作、相互依賴的，進程 A 必須先生產了數據，進程 B 才能讀取到數據，所以執行是有前後順序的。
那麼這時候，就可以用信號量來實現多進程同步的方式，我們可以初始化信號量為 0。
具體過程：
可以發現，信號初始化為 0，就代表著是同步信號量，它可以保證進程 A 應在進程 B 之前執行。
跨機器進程間通信方式
同個進程下的線程之間都是共享進程的資源，只要是共享變數都可以做到線程間通信，比如全局變數，所以對於線程間關注的不是通信方式，而是關注多線程競爭共享資源的問題，信號量也同樣可以在線程間實現互斥與同步：
⑧ linux|進程間通信如何加鎖
進程間通信有一種[共享內存]方式，大家有沒有想過，這種通信方式中如何解決數據競爭問題？我們可能自然而然的就會想到用鎖。但我們平時使用的鎖都是用於解決線程間數據競爭問題，貌似沒有看到過它用在進程中，那怎麼辦？
關於進程間的通信方式估計大多數人都知道，這也是常見的面試八股文之一。
個人認為這種面試題沒什麼意義，無非就是答幾個關鍵詞而已，更深入的可能面試官和面試者都不太了解。
關於進程間通信方式我之前在【這篇文章】中有過介紹，感興趣的可以移步去看哈。
進程間通信有一種[共享內存]方式，大家有沒有想過，這種通信方式中如何解決數據競爭問題?
我們可能自然而然的就會想到用鎖。但我們平時使用的鎖都是用於解決線程間數據競爭問題，貌似沒有看到過它用在進程中，那怎麼辦?
我找到了兩種方法，信號量和互斥鎖。
直接給大家貼代碼吧，首先是信號量方式：
代碼中的MEOW_DEFER，它內部的函數會在生命周期結束後觸發。它的核心函數其實就是下面這四個：
具體含義大家應該看名字就知道，這里的重點就是sem_init中的pshared參數，該參數為1表示可在進程間共享，為0表示只在進程內部共享。
第二種方式是使用鎖，即pthread_mutex_t，可是pthread_mutex不是用作線程間數據競爭的嗎，怎麼能用在進程間呢?
可以給它配置一個屬性，示例代碼如下：
它的默認屬性是進程內私有，但是如果給它配置成PTHREAD_PROCESS_SHARED，它就可以用在進程間通信中。
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完整代碼如下：
我想這兩種方式應該可以滿足我們日常開發過程中的大多數需求。
鎖的方式介紹完之後，可能很多朋友自然就會想到原子變數，這塊我也搜索了一下。但是也不太確定C++標准中的atomic是否在進程間通信中有作用，不過看樣子boost中的atomic是可以用在進程間通信中的。
其實在研究這個問題的過程中，還找到了一些很多解決辦法，包括：
Disabling Interrupts
Lock Variables
Strict Alternation
Peterson's Solution
The TSL Instruction
Sleep and Wakeup
Semaphores
Mutexes
Monitors
Message Passing
Barriers
這里就不過多介紹啦，大家感興趣的可以自行查閱資料哈。
⑨ linux系統的進程間通信有哪幾種方式
數據傳輸
一個進程需要將它的數據發送給另一個進程，發送的數據量在一個位元組到幾M位元組之間共享數據
多個進程想要操作共享數據，一個進程對共享數據通知事
一個進程需要向另一個或一組進程發送消息，通知它（它們）發生了某種事件（如進程終止時要通知父進程）。資源共享
多個進程之間共享同樣的資源。為了作到這一點，需要內核提供鎖和同步機制。進程式控制制
有些進程希望完全控制另一個進程的執行（如Debug進程），此時控制進程希望能夠攔截另一個進程的所有陷入和異常，並能夠及時知道它的狀態改變。早期UNIX進程間通信
基於System V進程間通信
基於Socket進程間通信
POSIX進程間通信。
管道（pipe）,流管道(s_pipe)和有名管道（FIFO）
信號（signal）
消息隊列
共享內存
信號量
套接字（socket)
管道：速度慢，容量有限，只有父子進程能通訊
FIFO：任何進程間都能通訊，但速度慢
消息隊列：容量受到系統限制，且要注意第一次讀的時候，要考慮上一次沒有讀完數據的問題
信號量：不能傳遞復雜消息，只能用來同步
共享內存區：能夠很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一個進程在寫的時候，另一個進程要注意讀寫的問題，相當於線程中的線程安全，當然，共享內存區同樣可以用作線程間通訊，不過沒這個必要，線程間本來就已經共享了同一進程內的一塊內存
Linux 進程間通信（IPC）的發展
linux下的進程通信手段基本上是從Unix平台上的進程通信手段繼承而來的。而對Unix發展做出重大貢獻的兩大主力AT&T的貝爾實驗室及BSD（加州大學伯克利分校的伯克利軟體發布中心）在進程間通信方面的側重點有所不同。
前者對Unix早期的進程間通信手段進行了系統的改進和擴充，形成了「system V IPC」，通信進程局限在單個計算機內；
後者則跳過了該限制，形成了基於套介面（socket）的進程間通信機制。
Linux則把兩者繼承了下來
UNIX進程間通信方式包括：管道、FIFO、信號。
System V進程間通信方式包括：System V消息隊列、System V信號燈、System V共享內存
POSIX進程間通信包括：posix消息隊列、posix信號燈、posix共享內存。
由於Unix版本的多樣性，電子電氣工程協會（IEEE）開發了一個獨立的Unix標准，這個新的ANSI Unix標准被稱為計算機環境的可移植性操作系統界面（PSOIX）。現有大部分Unix和流行版本都是遵循POSIX標準的，而Linux從一開始就遵循POSIX標准；
BSD並不是沒有涉足單機內的進程間通信（socket本身就可以用於單機內的進程間通信）。事實上，很多Unix版本的單機IPC留有BSD的痕跡，如4.4BSD支持的匿名內存映射、4.3+BSD對可靠信號語義的實現等等。
linux使用的進程間通信方式
管道( pipe )
管道這種通訊方式有兩種限制，一是半雙工的通信，數據只能單向流動，二是只能在具有親緣關系的進程間使用。進程的親緣關系通常是指父子進程關系。
流管道s_pipe: 去除了第一種限制,可以雙向傳輸.
管道可用於具有親緣關系進程間的通信，命名管道:name_pipe克服了管道沒有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關系進程間的通信；
信號量( semophore )
信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
信號是比較復雜的通信方式，用於通知接受進程有某種事件發生，除了用於進程間通信外，進程還可以發送信號給進程本身；linux除了支持Unix早期信號語義函數sigal外，還支持語義符合Posix.1標準的信號函數sigaction（實際上，該函數是基於BSD的，BSD為了實現可靠信號機制，又能夠統一對外介面，用sigaction函數重新實現了signal函數）；
消息隊列( message queue )
消息隊列是由消息的鏈表，存放在內核中並由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式位元組流以及緩沖區大小受限等缺點。
消息隊列是消息的鏈接表，包括Posix消息隊列system V消息隊列。有足夠許可權的進程可以向隊列中添加消息，被賦予讀許可權的進程則可以讀走隊列中的消息。消息隊列克服了信號承載信息量少，管道只能承載無格式位元組流以及緩沖區大小受限等缺點。
信號 ( singal )
信號是一種比較復雜的通信方式，用於通知接收進程某個事件已經發生。
主要作為進程間以及同一進程不同線程之間的同步手段。
共享內存( shared memory )
共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號量，配合使用，來實現進程間的同步和通信。
使得多個進程可以訪問同一塊內存空間，是最快的可用IPC形式。是針對其他通信機制運行效率較低而設計的。往往與其它通信機制，如信號量結合使用，來達到進程間的同步及互斥。
套接字( socket )
套解口也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用於不同機器間的進程通信
更為一般的進程間通信機制，可用於不同機器之間的進程間通信。起初是由Unix系統的BSD分支開發出來的，但現在一般可以移植到其它類Unix系統上：Linux和System V的變種都支持套接字。
進程間通信各種方式效率比較
類型
無連接
可靠
流控制
記錄消息類型
優先順序
普通PIPE N Y Y N
流PIPE N Y Y N
命名PIPE(FIFO) N Y Y N
消息隊列 N Y Y Y
信號量 N Y Y Y
共享存儲 N Y Y Y
UNIX流SOCKET N Y Y N
UNIX數據包SOCKET Y Y N N
注:無連接: 指無需調用某種形式的OPEN,就有發送消息的能力流控制:
如果系統資源短缺或者不能接收更多消息,則發送進程能進行流量控制
各種通信方式的比較和優缺點
如果用戶傳遞的信息較少或是需要通過信號來觸發某些行為．前文提到的軟中斷信號機制不失為一種簡捷有效的進程間通信方式．
但若是進程間要求傳遞的信息量比較大或者進程間存在交換數據的要求，那就需要考慮別的通信方式了。
無名管道簡單方便．但局限於單向通信的工作方式．並且只能在創建它的進程及其子孫進程之間實現管道的共享：
有名管道雖然可以提供給任意關系的進程使用．但是由於其長期存在於系統之中，使用不當容易出錯．所以普通用戶一般不建議使用。
消息緩沖可以不再局限於父子進程，而允許任意進程通過共享消息隊列來實現進程間通信，並由系統調用函數來實現消息發送和接收之間的同步，從而使得用戶在使用消息緩沖進行通信時不再需要考慮同步問題，使用方便，但是信息的復制需要額外消耗CPU的時間，不適宜於信息量大或操作頻繁的場合。
共享內存針對消息緩沖的缺點改而利用內存緩沖區直接交換信息，無須復制，快捷、信息量大是其優點。
但是共享內存的通信方式是通過將共享的內存緩沖區直接附加到進程的虛擬地址空間中來實現的，因此，這些進程之間的讀寫操作的同步問題操作系統無法實現。必須由各進程利用其他同步工具解決。另外，由於內存實體存在於計算機系統中，所以只能由處於同一個計算機系統中的諸進程共享。不方便網路通信。
共享內存塊提供了在任意數量的進程之間進行高效雙向通信的機制。每個使用者都可以讀取寫入數據，但是所有程序之間必須達成並遵守一定的協議，以防止諸如在讀取信息之前覆寫內存空間等競爭狀態的出現。
不幸的是，Linux無法嚴格保證提供對共享內存塊的獨占訪問，甚至是在您通過使用IPC_PRIVATE創建新的共享內存塊的時候也不能保證訪問的獨占性。 同時，多個使用共享內存塊的進程之間必須協調使用同一個鍵值。
⑩ linux系統的進程間通信有哪幾種方式
一、方式
1、管道（Pipe）及有名管道（ mkpipe）：
管道可用於具有親緣關系進程間的通信，有名管道克服了管道沒有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關系進程間的通信；
2、信號（Signal）：
信號是比較復雜的通信方式，用於通知接受進程有某種事件發生，除了用於進程間通信外，進程還可以發送信號給進程本身。
linux除了支持Unix早期信號語義函數sigal外，還支持語義符合Posix.1標準的信號函數sigaction。
實際上，該函數是基於BSD的，BSD為了實現可靠信號機制，又能夠統一對外介面，用sigaction函數重新實現了signal函數。
3、消息隊列（Message）：
消息隊列是消息的鏈接表，包括Posix消息隊列system V消息隊列。有足夠許可權的進程可以向隊列中添加消息，被賦予讀許可權的進程則可以讀走隊列中的消息。消息隊列克服了信號承載信息量少，管道只能承載無格式位元組流以及緩沖區大小受限等缺點。
4、共享內存：
使得多個進程可以訪問同一塊內存空間，是最快的可用IPC形式。是針對其他通信機制運行效率較低而設計的。往往與其它通信機制，如信號量結合使用，來達到進程間的同步及互斥。
5、信號量（semaphore）：
主要作為進程間以及同一進程不同線程之間的同步手段。
6、套介面（Socket）：
更為一般的進程間通信機制，可用於不同機器之間的進程間通信。起初是由Unix系統的BSD分支開發出來的，但現在一般可以移植到其它類Unix系統上：Linux和System V的變種都支持套接字。
二、概念
進程間通信概念：
IPC—-InterProcess Communication
每個進程各自有不同的用戶地址空間,任何一個進程的全局變數在另一個進程中都看不到所以進程之間要交換數據必須通過內核。
在內核中開辟一塊緩沖區,進程1把數據從用戶空間拷到內核緩沖區,進程2再從內核緩沖區把數據讀走,內核提供的這種機制稱為進程間通信。
(10)linux進程通信方式擴展閱讀
1）無名管道:
管道是半雙工的，數據只能向一個方向流動；需要雙方通信時，需要建立起兩個管道；只能用於父子進程或者兄弟進程之間（具有親緣關系的進程）。
管道對於管道兩端的進程而言，就是一個文件，但它不是普通的文件，它不屬於某種文件系統，構成兩進程間通信的一個媒介。
數據的讀出和寫入：一個進程向管道中寫的內容被管道另一端的進程讀出。寫入的內容每次都添加在管道緩沖區的末尾，並且每次都是從緩沖區的頭部讀出數據。
2）有名管道：
不同於管道之處在於它提供一個路徑名與之關聯，以FIFO的文件形式存在於文件系統中。這樣，即使與FIFO的創建進程不存在親緣關系的進程，只要可以訪問該路徑，就能夠彼此通過FIFO相互通信（能夠訪問該路徑的進程以及FIFO的創建進程之間）。
因此，通過FIFO不相關的進程也能交換數據。值得注意的是，FIFO嚴格遵循先進先出（first in first out），對管道及FIFO的讀總是從開始處返回數據，對它們的寫則把數據添加到末尾。它們不支持諸如lseek()等文件定位操作。