进程间的通信

进程间通信主要包括管道、系统IPC(包括消息队列、信号量、信号、共享内存等)、以及套接字socket

1. 管道

管道分为三种：

1) 普通管道：一是单工，只能单向传输 ，二是仅能在父子进程或者兄弟进程中使用。

2) 流管道：去除了第一种限制，为半双工，可以双向传递，

3) 命名管道：去除了第二种限制 ，可以在很多并不相关的进程 中进行通信。

2.系统IPC

2.1 消息队列

消息队列，是消息的链接表，存在在内核中。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）具有写权限的进程可以按照一定的规则向消息队列中添加新消息；对消息队列有读权限的进程则可以从消息队列中读取消息；

特点：

1) 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

2) 消息队列独立于发送与接收。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。

3) 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。

2.2 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：

1) 信号量用于进程间同步，若要在进程传递数据需要结合共享内存。

2) 信号量基于操作系统的PV操作，程序对信号量的操作都是原子操作。

3) 每次对信号量的PV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。

4) 支持信号量组。

2.3 信号（Signal）

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。

2.4 共享内存（Shared Memory）

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

特点：

1) 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的。

2) 因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步。

3) 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。

3. 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。