进程间通信

进程间通信的应用场景：数据传输，共享数据，通知事件，资源共享，进程控制
同一主机进程间通信：
unix进程间通信方式：有名管道，无名管道，信号。
system V进程间通信方式和POSIX进程间通信方式有
消息队列，共享内存，信号量。
不同主机(网络)进程间通信：Socket

无名管道：pipe创建管道  fork创建子进程
只能用于具有血缘关系的进程之间通信
生命周期随进程，进程退出，管道释放
管道是半双工的，数据只能从一个方向传输
管道是基于字节流的
管道是自带同步机制的，在保证数据安全的前提下，按照特定顺序访问临界资源

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

int main ()
{
	int fds[2];
	pipe(fds);

	pid_t pid = fork();
	if(pid == 0)//child
	{
		char buf[10] = {0};
		read(fds[0], buf, sizeof(buf));
		printf("child read= %s\n", buf);
		exit(0);

	}else if(pid > 0)//parent
	{
		write(fds[1], "hello", 5);
		wait(NULL);//
		exit(0);
	}else
	{
		perror("fork error\n");
		exit(1);
	}

}

有名管道：mkfifo创建管道   access判断文件是否存在  read write
是一种半双工的通信方式，但是允许无血缘关系进程间通信
有名管道是一种特殊类型的文件，与无名管道基本相似

//read.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>//pipe
#include <stdlib.h>//exit

//mkfifo  tmp
//先读后写
int main ()
{
	int fd = open("tmp", O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open error\n");
		exit(1);
	}
	
	char buf[10] = {0};
	read(fd, buf, sizeof(buf));
	printf("read buf =%s\n", buf);

	close(fd);

	return 0;

}

//write.c
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>//pipe
#include <stdlib.h>//exit

int main ()
{
	int fd = open("tmp", O_RDWR);
	if(fd < 0)
	{
		perror("open error\n");
		exit(1);
	}

	write(fd, "hello", 5);
	close(fd);

	return 0;

}

消息队列：

消息队列是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符表示。
特点：生命周期随内核，消息队列会一直存在，需要我们显示的调用接口删除或使用命令删除
消息队列可以双向通信
克服了管道只能承载无格式字节流的缺点

ipcs:显示IPC资源
ipcrm:手动删除IPC资源

msgtype > 0
接收消息类型为msgtype的消息
msgtype==0
接收消息队列中最前面的那个消息
msgtype<0
例-5(会读绝对值|-5|的一到四)

//read
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
//read.c -o read
//write.c  -o write 
//ipcs存在这里
struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtext[100];
};
int main ()
{
	int id = msgget(0x123456, IPC_CREAT | IPC_PRIVATE);

	struct msgbuf buf;
		
	msgrcv(id, &buf, sizeof(buf), 10, IPC_NOWAIT);
	printf("buf.mtype =%d, buf.mtext= %s\n", buf.mtype, buf.mtext);

	return 0;
}
//write
#include <stdio.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>

struct msgbuf
{
	long mtype;
	char mtxt[100];
};

int main ()
{
	int id = msgget(0x123456, IPC_PRIVATE);

	struct msgbuf buf;
	buf.mtype = 10;
	strcpy(buf.mtxt, "hello");

	msgsnd(id, &buf, sizeof(buf), IPC_NOWAIT);


	return 0;
}

共享内存：
在对个处理器的计算机系统中，可以被不同的CPU访问的大容量空间。就是说一块物理内存被映射到两个进程的地址空间，两个进程都可以访问这段空间，从而实现进程间通信
特点：
共享内存是最快的IPC形式，因为内存映射到共享它的进程的地址空间，这些进程数据传递就不再涉及到内核了，也就是说说不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据，所以，它的速度是最快的。
共享内存的生命周期随进程，也需要显示地删除。
共享内存没有互斥与同步机制，因此，我们在使用时，需要自己添加。

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

int main ()
{
	int id = shmget(0x8989, 4096, IPC_PRIVATE | IPC_CREAT);

	char *p = shmat(id, NULL, 0);
	printf("p= %s\n", p);

	shmdt(p);//解除映射

	return 0;
}
//write
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <string.h>

int main ()
{
	int id = shmget(0x8989, 4096, IPC_PRIVATE | IPC_CREAT);

	char *p = shmat(id, NULL, 0);
	strcpy(p, "aaaa");
	shmdt(p);//解除映射

	return 0;
}

信号：

是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生
按键  CTRL +c  CTRL + z
系统调用 kill raise abort
软件条件产生 alarm
硬件异常 段错误
可以使用kill -l命令查看Linux中的信号列表。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>

//pkill +文件名 杀死文件
//kill  +编号  +进程号

void handler(int signum)
{
	printf("signum = %d\n", signum);

}

int main ()
{
	signal(SIGINT, handler);
//	signal(SIGINT, SIG_IGN);//忽视信号
//	signal(SIGINT, SIG_DFL);//默认信号
//	signal(SIGKILL, SIG_DFL);//	SIGKILL  SIGSTOP//不能捕获和忽视
	
//	SIGKILL  SIGSTOP//不能捕获和忽视
	while(1);
	return 0;
}