进程间通信方式（IPC）总结

进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。

IPC的方式通常有管道、消息队列、信号量、共享存储、套接字（Socket）、Streams等。其中 Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。

主要五种方式介绍：

一、管道（pipe）

管道包括无名管道和命名管道（FIFO）

1、管道，通常指无名管道。

特点：
1. 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。

2. 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）。

3. 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、FIFO，也称为命名管道，它是一种文件类型。

命名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信。命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建

特点

1. FIFO可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同。

2. 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。

二、消息队列( message queue )

消息队列，是消息的链接表，包括Posix消息队列System V消息队列。存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标识。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

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。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。
 

三、信号量
信号量（semaphore）与已经介绍过的 IPC 结构不同，它是一个计数器。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。最简单的信号量是只能取 0 和 1 的变量，这也是信号量最常见的一种形式，叫做二值信号量（Binary Semaphore）。而可以取多个正整数的信号量被称为通用信号量。

特点
1. 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。

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。

 

四、共享内存( shared memory )

共享内存（Shared Memory），指两个或多个进程共享一个给定的存储区。

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。

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。

五、套接字（Socket）

套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程通信。

套接字（Socket）被用于客户端/服务端应用框架中。允许两个进程进行通讯，这两个进程可能运行在同一台机器上，也可能运行在不同的机器上。更准确地说，套接字是使用标准Unix文件描述符来与其它计算机进行通讯的一种方式。

总结：各种通信方式的比较和优缺点

1. 管道：速度慢，容量有限，只有父子进程能通讯

2. FIFO：任何进程间都能通讯，但速度慢

3. 消息队列：容量受到系统限制，且要注意第一次读的时候，要考虑上一次没有读完数据的问题

4. 信号量：不能传递复杂消息，只能用来同步

5. 共享内存区：能够很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一个进程在写的时候，另一个进程要注意读写的问题，相当于线程中的线程安全，当然，共享内存区同样可以用作线程间通讯，不过没这个必要，线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存

参考：http://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/5264465.html