C语言进程——进程间的通信方式

进程间通信就是在不同进程之间传播或交换信息，进程的用户空间是相互独立的，一般而言是不可以互相访问（除共享内存区外），系统空间却是“公众场所”，通过通信方法：管道(pipe)(有名管道FIFO)、消息队列、信号量(semaphore)、共享内存(shared memory)、套接字(socket)等实现功能。

进程间通信的主要目的在于：数据传输（管道pipe），共享数据，通知事件，资源共享，进程控制

管道通信：管道是单向的，先进先出，尾部写入数据，头部读出数据

无名管道用于父子进程间的通信，有名管道用于同一系统下的兄弟进程间的通信。

无名管道创建API：int pipe(int filedis[2])（当一个管道建立，会产生两个文件描述符，filedis[0]读管道，filedis[1]写管道）

有名管道创建API：int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode)（pathname：FIFO文件名  mode：属性）

信号通信：最为古老的进程间通信机制

常见信号：SIGHUP(来自终端的结束信号) 、SIGINT(来自键盘的中断信号) 、SIGKILL(结束接收信号) 、SIGTERM(kill命令发出的信号) 、SIGCHLD(标识子进程停止或结束) 、SIGSTOP(停止执行信号)【SIGKILL、SIGSTOP绝不可以被忽略】

信号发送kill、raise、alarm、pause的API：

int kill(pid_t pid,int signo)
//kill函数既可向自身发送信号，也可向其他进程发送信号
int raise(int signo)
//raise函数是向自身发送信号
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
/*alarm函数是设置一个闹钟时间
seconds：经过second秒后会产生信号SIGALRM*/
int pause(void)
//该函数是使调用过程挂起直至捕捉到一个信号

信号的处理：

signal的API：void(*signal(int signum,void(*handler)(int)))(int);

共享内存

被多个进程共享的一部分物理内存，共享进程是进程间共享数据的一种最快的方法

创建API：int shmget(key_t key,int size,int shmflg) 成功返回共享内存标识符，失败返回-1

映射API：char *shmat(int shmid,char *shmaddr,int flag) 成功返回共享内存映射到进程中的地址，失败返回-1

消息：

#include
#include
#include
//消息格式
struct msgbuf
{
    long mtype;//消息类型
    char mtext[1];//消息数据的首地址
};

int msgsnd(int msqid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,int msgflg)
//功能：向消息队列中发送一条消息

int msgrcv(int msqid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,long msgtyp,int msgflg)
//功能：接收消息，从msqid代表的消息队列中读取一个msgtyp类型的消息；成功则返回读出消息的字节数

int msgget(key_t key,int msgflg)
//key为键值，由ftok获得；msgflg为标志位
//返回值为与键值key相对应的消息队列描述字

key_t ftok(char *pathname,char proj);
//将文件名转化为键值
key: IPC_CREAT、IPC_EXCL、IPC_NOWAIT

总结：

进程间的通信中关于管道通信时，Linux将不保证写入的原子性（即不保证完整的完成一个进程），只要管道缓冲区有空闲区域，写进程就会试图向管道中写入数据，若读进程不读走缓冲区中的数据，写操作将一直被阻塞。创建无名管道时，父子进程fork()的使用必须在pipe()调用之后。注意：alarm函数使用时，每个进程至多有一个闹钟时间，若以前登记过，且未超时，此时登记新的值，值>0则取代之前的值，值=0则为取消以前的闹钟。