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进程间通信

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每个进程各自有不同的用户地址空间，任何一个进程的全局变量在另一个进程中都是看不到的，所以进程间要交换数据必须通过内核，在内核中开辟一个缓冲区，进程1把数据从用户空间拷到内核缓冲区，进程2再从内核缓冲区把数据读走，内核提供的这种机制称为进程间通信（IPC， InterProcess Communication）。

管道

管道是一种最基本的IPC机制，由pipe函数创建, pipe函数在内核中开辟一块缓冲区（称为管道）用于通信，它有一个读端和一个写端。

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# include<unistd.h>
int pipe(int fd[2]);

fd[0]指向管道的读端，fd[1]指向管道的写端。管道在用户程序看来就像一个打开的文件，通过read(fd[0])或者write(fd[1])向这个文件读写数据其实是在读写内核缓冲区。pipe函数调用成功返回0，调用失败返回-1.

FIFO

FIFO有时候被称为命名管道，未命名的pipe只能在两个相关的进程间通信，FIFO可以用在不相关的进程间通信。FIFO有如下两种用途：

  1. Shell命令使用FIFO将数据从一条管道传递到另一条时，无需创建中间临时文件
  2. 客户端-服务器进程应用中，FIFO用作汇聚点，在客户进程和服务器进程之间传递数据

进程之间传递信息的途径总结如下：

  • 父进程通过fork将打开的文件描述符传递给子进程
  • 子进程结束时，父进程调用wait可以得到子进程的终止信息
  • 几个进程可以在文件系统中读写某个共享文件，也可以通过给文件加锁来实现进程间同步
  • 进程之间互发信号，一般使用SIGUSR1和SIGUSR2实现用户自定义功能
  • 管道
  • FIFO
  • 通过mmap函数，几个进程可以映射同一内存区
  • SYS V IPC，包括消息队列、信号量和共享内存，现在已经基本废弃
  • UNIX Domain Socket，目前最广泛使用的IPC机制

参考资料

《Linux C编程一站式学习》
《Unix环境高级编程》