42、进程间通信：信号量、共享内存与消息队列详解

进程间通信：信号量、共享内存与消息队列详解

在多进程编程中，进程间通信（IPC）是一个关键的概念。本文将详细介绍三种常见的 IPC 机制：信号量、共享内存和消息队列，并通过示例代码展示它们的使用方法。

1. 信号量示例及原理

首先，我们来看一个信号量程序的示例输出：

$ cc sem1.c -o sem1
$ ./sem1 1 &
[1] 1082
$ ./sem1
OOXXOOXXOOXXOOXXOOXXOOXXXXOOXXOOXXOOXXXX
1083 - finished
1082 - finished
$

这里，“O” 代表第一次调用程序，“X” 代表第二次调用程序。每个字符都成对出现，表明临界区得到了正确处理。如果在你的系统上运行不正常，可能需要在调用程序前使用 stty –tostop 命令，以确保后台程序生成 tty 输出时不会产生信号。

信号量程序的工作原理

• 获取信号量标识 ：程序使用 semget 函数从你选择的（任意）键获取信号量标识。如果需要， IPC_CREAT 标志会创建信号量。
• 初始化信号量 ：如果程序有参数，它负责使用 set_semvalue 函数初始化信号量，这是 semctl 函数的简化接口。
• 引入随机时间 ：使用