Linux系统编程系列之进程间通信-IPC对象

一、什么是IPC对象

        消息队列，共享内存和信号量组被称为IPC对象。各种不同的IPC其实是在不同时期逐步引入的，他们是在UNIX伯克利版本system-V中引入的三种通信方式。

二、IPC对象特性

        1、在系统中使用键值（KEY）来唯一确定，类似文件系统中的文件路径。

        2、当某个进程创建（或打开）一个IPC对象时，将会获得一个整形ID，类似文件描述符。

        3、IPC对象属于系统，而不是进程，因此在没有明确删除操作的情况下，IPC对象不会因为进程的退出而消失。

三、IPC相关操作命令

        1、查看IPC对象

                （1）、查看所有IPC对象

ipcs -a # 查看所有IPC对象

        （2）、查看所有消息队列

ipcs -q

        （3）、查看所有共享内存

ipcs -m

         (4)、查看所有信号量组

ipcs -s

        2、创建IPC对象

        在IPC通信对象中不管需要使用共享内存、信号量组、消息队列，都需要经历以下步骤：

        （1）先获得通信对象的KEY值（相当于确定系统中某一个唯一的文件）

        （2）把KEY值所对应的通信对象设置为指定的功能（共享内存，信号量组，消息队列）

        获得通信对象的KEY值使用ftok()

#include 
#include 

// 函数原型
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

// 参数分析：
    pathname --> 随便写一个路径名但必须是真实存在的（建议使用当前路径）
    proj_id --> 随便写一个整型，用于区分在同一个项目汇总不同的对象

// 返回值：
    成功 返回通信对象的KEY值
    失败 返回-1

        具体如何创建请移步到本系列另外的三篇相关博客有详细介绍，这里做简单演示。 

        （1）、创建消息队列

// IPC对象的案例

#include 
#include 
#include 
#include 


int main(int argc, char *argv[])
{
    // 1、获取KEY值
    key_t msg_key = ftok("./", 666);
    if(msg_key == -1)
    {
        perror("ftok fail");
    }

    // 2、指定功能为消息队列
    int msg_id = msgget(msg_key, IPC_CREAT|0666);
    if(msg_id == -1)
    {
        perror("msgget fail");
    }

    return 0;
}

        （2）、创建共享内存

// IPC对象的案例

#include 
#include 
#include 
#include 


int main(int argc, char *argv[])
{
    // 1、获取KEY值
    key_t shm_key = ftok("./", 666);
    if(shm_key == -1)
    {
        perror("ftok fail");
    }

    // 2、指定功能为共享内存
    int shm_id = shmget(shm_key, 4096, IPC_CREAT|0666);
    if(shm_id == -1)
    {
        perror("shmget fail");
    }

    return 0;
}

        （3）、创建信号量组

// IPC对象的案例

#include 
#include 
#include 
#include 


int main(int argc, char *argv[])
{
    // 1、获取KEY值
    key_t sem_key = ftok("./", 666);
    if(sem_key == -1)
    {
        perror("ftok fail");
    }

    // 2、指定功能为信号量组
    int sem_id = semget(sem_key, 10, IPC_CREAT|0666);
    if(sem_id == -1)
    {
        perror("semget fail");
    }

    return 0;
}

        3、删除IPC对象

        （1）、删除消息队列

ipcrm -Q key # 使用KEY值来删除
ipcrm -q id  # 使用消息队列的ID来删除

        （2）、删除共享内存

ipcrm -M key # 使用KEY值来删除
ipcrm -m id  # 使用共享内存ID来删除

        （3）、删除信号量组

ipcrm -S key # 使用KEY值来删除
ipcrm -s id  # 使用信号量组ID来删除

四、总结

         这里对IPC对象进行简单介绍，IPC对象用唯一的key值来确定，但是不同类型的IPC对象的KEY值可以相同，上面已经验证。获取key值使用ftok()函数，然后需要指定不同的功能，更加详细的操作可以在本系列的其他三篇相关博客里寻找。