Linux进程间通信怎么实现

Linux 提供了多种进程间通信（IPC, Inter-Process Communication）机制，每种机制适用于不同场景。以下是主要的 IPC 方式及其实现方法：

1. 管道（Pipe）

• 特点：单向通信，血缘关系进程间使用（如父子进程）

• 实现：

  int fd[2];
  pipe(fd);  // fd[0]读端, fd[1]写端
  
  if (fork() == 0) {  // 子进程
    close(fd[0]);
    write(fd[1], "Hello", 6);
  } else {            // 父进程
    close(fd[1]);
    char buf[10];
    read(fd[0], buf, sizeof(buf));
  }
  

2. 命名管道（FIFO）

• 特点：通过文件系统实现，无血缘关系进程也可通信

• 实现：

  # 创建FIFO文件
  mkfifo /tmp/myfifo
  

  // 进程A（写）
  int fd = open("/tmp/myfifo", O_WRONLY);
  write(fd, "Data", 5);
  
  // 进程B（读）
  int fd = open("/tmp/myfifo", O_RDONLY);
  read(fd, buf, sizeof(buf));
  

3. 共享内存（Shared Memory）

• 特点：最高效的IPC方式，需同步机制配合
• 实现步骤：
  1. 创建共享内存段 shmget()
  2. 附加到进程空间 shmat()
  3. 使用后分离 shmdt()
  4. 删除 shmctl()

4. 消息队列（Message Queue）

• 特点：结构化数据交换，内核持久化
• 关键函数：
  • msgget() 创建/获取队列
  • msgsnd() 发送消息
  • msgrcv() 接收消息

5. 信号量（Semaphore）

• 作用：进程间同步，控制资源访问
• System V信号量示例： c semget(key, 1, IPC_CREAT|0666); // 创建 semop(semid, &sembuf, 1); // P/V操作

6. 信号（Signal）

• 特点：异步通知机制（如 SIGINT、SIGUSR1）
• 示例： c signal(SIGUSR1, handler); // 注册信号处理函数 kill(pid, SIGUSR1); // 发送信号

7. 套接字（Socket）

• 特点：跨网络通信，支持不同主机

• 本地套接字示例：

  sockaddr_un addr;
  addr.sun_family = AF_UNIX;
  strcpy(addr.sun_path, "/tmp/mysock");
  
  bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
  

8. 内存映射文件（mmap）

• 特点：将文件映射到内存，实现进程间共享
• 实现： c void *addr = mmap(NULL, length, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

选择建议：

注意事项

1. 共享内存和消息队列需注意 IPC资源泄漏（用 ipcs 查看，ipcrm 删除）
2. 多进程访问共享资源时 必须使用同步机制（如信号量）
3. 考虑使用更现代的替代方案：
   • POSIX IPC（如 mq_open()、sem_open()）
   • 基于文件的锁（fcntl()）

需要具体代码示例或更深入解释某个机制可以告诉我！