【Linux】进程间通信

**Linux 进程间通信**

在 Linux 中，进程间通信（Inter-Process Communication, IPC）是指不同进程之间的数据交换和同步。IPC 是一个复杂的话题，它涉及到多个方面，如信号、管道、共享内存、消息队列等。

**1. 信号**

信号是一种异步通信方式，用于通知进程某些事件发生了。信号可以由系统或其他进程发送给目标进程。信号的类型有很多，如 SIGINT（终止信号）、SIGKILL（强制杀死信号）等。

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void sigint_handler(int signo) {
 printf("Received SIGINT signal
");
}

int main() {
 // 注册信号处理函数 signal(SIGINT, sigint_handler);

 while (1) {
 sleep(1);
 }

 return0;
}

在上面的例子中，我们注册了一个信号处理函数 `sigint_handler`，当进程接收到 SIGINT 信号时，它会打印一条信息。

**2. 管道**

管道是一种特殊的文件描述符，它允许两个进程之间进行通信。管道有两种类型：匿名管道和命名管道。

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
 // 创建一个匿名管道 int pipefd[2];
 if (pipe(pipefd) == -1) {
 perror("pipe");
 exit(EXIT_FAILURE);
 }

 // 在父进程中写入数据 char buffer[] = "Hello, world!";
 write(pipefd[1], buffer, strlen(buffer));

 // 在子进程中读取数据 read(pipefd[0], buffer, strlen(buffer));
 printf("%s
", buffer);

 return0;
}

在上面的例子中，我们创建了一个匿名管道，并在父进程中写入数据，然后在子进程中读取数据。

**3. 共享内存**

共享内存是一种同步通信方式，允许多个进程访问同一块内存区域。共享内存的使用需要通过 `shm_open` 和 `mmap` 函数来实现。

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

int main() {
 // 创建一个共享内存文件 int fd = shm_open("/my_shm", O_RDWR | O_CREAT,0644);
 if (fd == -1) {
 perror("shm_open");
 exit(EXIT_FAILURE);
 }

 // 分配一块共享内存区域 size_t size =1024;
 void *addr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd,0);
 if (addr == MAP_FAILED) {
 perror("mmap");
 exit(EXIT_FAILURE);
 }

 // 在父进程中写入数据 char buffer[] = "Hello, world!";
 memcpy(addr, buffer, strlen(buffer));

 // 在子进程中读取数据 read(fd, addr, size);
 printf("%s
", (char *)addr);

 return0;
}

在上面的例子中，我们创建了一个共享内存文件，并分配了一块共享内存区域。在父进程中写入数据，然后在子进程中读取数据。

**4. 消息队列**

消息队列是一种同步通信方式，允许多个进程之间进行通信。消息队列的使用需要通过 `msgget`、`msgsnd` 和 `msgrcv` 函数来实现。

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/msg.h>

int main() {
 // 创建一个消息队列 int msgid = msgget(IPC_PRIVATE, IPC_CREAT |0644);
 if (msgid == -1) {
 perror("msgget");
 exit(EXIT_FAILURE);
 }

 // 在父进程中发送数据 struct my_msg {
 long type;
 char data[1024];
 } msg;

 msg.type =1;
 strcpy(msg.data, "Hello, world!");
 msgsnd(msgid, &msg, strlen(msg.data), IPC_NOWAIT);

 // 在子进程中接收数据 msgrcv(msgid, &msg, sizeof(msg.data),0,0);
 printf("%s
", msg.data);

 return0;
}

在上面的例子中，我们创建了一个消息队列，并在父进程中发送数据，然后在子进程中接收数据。

**总结**

Linux 进程间通信是一种复杂的话题，它涉及到多个方面，如信号、管道、共享内存和消息队列等。每种方式都有其特点和使用方法。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的通信方式来实现进程间的数据交换和同步。

**参考**

* Linux Programmer's Manual* POSIX Threads Programming* Inter-Process Communication (IPC) in Linux