Linux的IPC功能：高效進程間通信的基石
在現(xiàn)代計算機操作系統(tǒng)中，進程間通信（IPC，InterProcess Communication）扮演著至關(guān)重要的角色
Linux系統(tǒng)憑借其多樣化的IPC機制，使得進程之間能夠高效地交換數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)各種復雜的功能
本文將全面解析Linux的IPC功能，包括管道、消息隊列、共享內(nèi)存、信號及信號量等多種形式，幫助讀者深入理解其工作原理與應用場景
一、管道（Pipe）
管道是Linux系統(tǒng)中進程間通信最古老的形式之一，主要分為無名管道和命名管道（FIFO）
1. 無名管道
無名管道通常用于父子進程之間的通信
它不以文件的形式存在于磁盤中，而是僅存在于內(nèi)存中
無名管道具有以下幾個特點：
- 半雙工通信：數(shù)據(jù)只能在一個方向上流動，具有固定的讀端和寫端
- 親緣關(guān)系：只能用于具有親緣關(guān)系的進程之間通信，如父子進程或兄弟進程
- 內(nèi)存中存在：無名管道不是普通的文件，它不屬于任何文件系統(tǒng)，只存在于內(nèi)存中
當父子進程退出后，管道也隨之消失
數(shù)據(jù)一次性：管道中的數(shù)據(jù)一旦被讀走，就會消失
無名管道的使用示例如下：
include
include
int main() {
intfd【2】;
pid_t pid;
charbuff【20】;
if(pipe(fd) < 0) {
printf(Create Pipe Error!
);
return -1;
}
if((pid = fork()) < 0) {
printf(ForkError!n);
return -1;
} else if(pid > { // 父進程
close(fd【0】); // 關(guān)閉讀端
write(fd【1】, hello world
, 12);
}else { // 子進程
close(fd【1】); // 關(guān)閉寫端
read(fd【0】, buff, 20);
printf(%s, buff);
}
return 0;
}
在這個例子中，父進程向管道中寫入數(shù)據(jù)，子進程從管道中讀取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了簡單的進程間通信
2. 命名管道（FIFO）
命名管道與無名管道不同，它允許無關(guān)進程之間的通信
命名管道在文件系統(tǒng)中以特殊文件的形式存在，具有持久性
命名管道的使用示例如下：
include
include
include
include
include
include
int main() {
mkfifo(myfifo, 0666);
if(fork() == 0) { // 子進程
int fd =open(myfifo, O_RDONLY);
charbuf【128】;
read(fd, buf, sizeof(buf));
printf(讀取:%s , buf);
close(fd);
}else { // 父進程
int fd =open(myfifo, O_WRONLY);
write(fd, Hello fromFIFO!, 16);
close(fd);
}
return 0;
}
在這個例子中，父進程和子進程通過命名管道成功實現(xiàn)了通信
二、消息隊列（Message Queue）
消息隊列允許不同進程以消息的形式進行通信，支持優(yōu)先級和隨機訪問
消息隊列的使用涉及以下幾個關(guān)鍵函數(shù)：
- `m
