进程，线程通信与同步

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1.0 Linux进程间通讯

1. 管道/FIFO：管道中还有命名管道和非命名管道(即匿名管道)之分，非命名管道(即匿名管道)只能用于父子进程通讯，命名管道可用于非父子进程，命名管道就是FIFO，管道是先进先出的通讯方式    
2. 消息队列：消息队列是用于两个进程之间的通讯，首先在一个进程中创建一个消息队列，然后再往消息队列中写数据，而另一个进程则从那个消息队列中取数据. 需要注意的是，消息队列是用创建文件的方式建立的，如果一个进程向某个消息队列中写入了数据之后，另一个进程并没有取出数据，即使向消息队列中写数据的进程已经结束，保存在消息队列中的数据并没有消失，也就是说下次再从这个消息队列读数据的时候，就是上次的数据！！！！    
3. 信号量：信号量，它与WINDOWS下的信号量是一样的，所以就不用多说了    
4. 共享内存：共享内存，类似于WINDOWS下的DLL中的共享变量，但LINUX下的共享内存区不需要像DLL这样的东西，只要首先创建一个共享内存区，其它进程按照一定的步骤就能访问到这个共享内存区中的数据，当然可读可写   
5. 信号：signal
6. 套接字socket

IPC比较

1.管道：速度慢，容量有限，只有父子进程能通讯    

2.FIFO：任何进程间都能通讯，但速度慢    

3.消息队列：容量受到系统限制，且要注意第一次读的时候，要考虑上一次没有读完数据的问题

4.信号量：不能传递复杂消息，只能用来同步    

5.共享内存：能够很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一个进程在写的时候，另一个进程要注意读写的问题，相当于线程中的线程安全（全局变量和静态变量引起），当然，共享内存区同样可以用作线程间通讯，不过没这个必要，线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存

2.0 线程同步方法

• 临界区：通过对多线程串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问
• 互斥量：为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的.
• 信号量：为控制一个具有有限数量用户资源而设计.
• 事件对象：用来通知线程有一些事件已发生，从而启动后继任务的开始.

1、  事件对象（Event）

用事件（Event）来同步线程是最具弹性的了. 一个事件有两种状态：激发状态和未激发状态. 也称有信号状态和无信号状态. 事件又分两种类型：手动重置事件和自动重置事件. 手动重置事件被设置为激发状态后，会唤醒所有等待的线程，而且一直保持为激发状态，直到程序重新把它设置为未激发状态. 自动重置事件被设置为激发状态后，会唤醒“一个”等待中的线程，然后自动恢复为未激发状态. 所以用自动重置事件来同步两个线程比较理想.

2、  临界区（Critical Section）
使用临界区域的第一个忠告就是不要长时间锁住一份资源. 但进入临界区后必须尽快地离开，释放资源. 如果不释放的话，会如何？答案是不会怎样. 临界区域的一个缺点就是：Critical Section不是一个核心对象，无法获知进入临界区的线程是生是死，如果进入临界区的线程挂了，没有释放临界资源，系统无法获知，而且没有办法释放该临界资源. 这个缺点在互斥器(Mutex)中得到了弥补.

3、  互斥量（Mutex）
互斥器的功能和临界区域很相似. 区别是：Mutex所花费的时间比Critical Section多的多，但是Mutex是核心对象(Event、Semaphore也是)，可以跨进程使用，而且等待一个被锁住的Mutex可以设定TIMEOUT，不会像Critical Section那样无法得知临界区域的情况，而一直死等.

4、  信号量（Semaphore）
信号量是最具历史的同步机制. 信号量是解决producer/consumer问题的关键要素.

3.0线程通信

1.全局变量

进程中的线程间内存共享，这是比较常用的通信方式和交互方式.

注：定义全局变量时最好使用volatile来定义，以防编译器对此变量进行优化.  

2.Message消息机制

常用的Message通信的接口主要有两个：PostMessage和PostThreadMessage，

PostMessage为线程向主窗口发送消息. 而PostThreadMessage是任意两个线程之间的通信接口.

3.事件对象（CEvent对象）

4.0同步与互斥比较

• 所谓同步，是指散步在不同进程之间的若干程序片断，它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行，这种先后次序依赖于要完成的特定的任务.
• 所谓互斥，是指散布在不同进程之间的若干程序片断，当某个进程运行其中一个程序片段时，其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段，只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行

5.0 死锁

产生死锁的原因

（1）竞争资源
（2）进程推进顺序不当

产生死锁的必要条件

（1）互斥条件：一个资源在一段时间内只能被一个进程所使用，具有排它性. 
（2）请求和保持：一个进程在请求新资源而阻塞时，对已获得资源又保持不放. 
（3）不剥夺：进程已获得的资源，在未使用完之前不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放.

（4）环路等待：在发生死锁时，必然存在一个进程--资源的环形链. 即进程集合{P1，P2，...，Pn}中的P1正在等待P2占用的资源，P2正在等待P3占用的资源，...，Pn正在等待P1占用的资源.