Linux 编程 —— 进程间的通信 ＜管道、消息队列、共享内存、套接字、信号量、信号＞（汇总 + 实例）

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作者：Aliven888

1. 为什么需要进程间通信？

进程的数据空间是独立的，私有的，不能相互访问，但是在某些情况下进程之间需要通信来实现某功能或交换数据，包括：

1）数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程。

2）共享数据：多个进程想要操作共享数据，一个进程对共享数据的修改，别的进程应该立刻看到。

3）通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如通知进程退出）。

4）进程控制：一个进程希望控制另一个进程的运行。

2. 进程通信的方式

2.1、 管道（pipe）

  管道 —— 包括无名管道（pipe）及命名管道（named pipe），无名管道可用于具有父进程和子进程之间的通信。命名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信。

2.2、 消息队列（message）

  消息队列 —— 进程可以向队列中添加消息，其它的进程则可以读取队列中的消息。

Linux 编程 —— 进程间的通信 之 消息队列（zmq socket 学习笔记）

2.3、 共享内存（share memory）

  共享内存 —— ：多个进程可以访问同一块内存空间。

详细可以参考这边文章：

C/C++ linux 实现共享内存（share memory）的读写操作【代码实例】

C/C++ boost 库实现共享内存（share memory）的读写操作【代码实例】

2.4、 套接字（socket）

  套接字 —— 可用于不同计算机之间的进程间通信。

Linux 编程 —— 进程间的通信 之 消息队列（zmq socket 学习笔记）

linux 编程 ———网络编程（Socket 编程）客户端与服务端实现源码

2.5、 信号量（semaphore）

  信号量 —— 也叫信号灯，用于进程之间对共享资源进行加锁。

2.6、 信号 （signal）

  信号 —— 信号用于通知其它进程有某种事件发生。

kill -l # 查看 linux 系统中的全部信号。

3、总结

1）管道和消息队列太过时了，实在没什么应用价值，了解概念就行。

2）socket主要用于不同系统之间的进程通信，也完全可以代替只能在同一系统中进程之间通信的管道和消息队列。

3）信号的应用场景非常多，主要用于进程的控制，例如通知正在运行中的后台服务程序退出。

4）同一系统中，进程之间采用共享内存交换数据的效率是最高的，但是，共享内存没有加锁的机制，所以经常与信号灯结合一起来使用，在高性能的网络服务端程序中，可以用共享内存作为的数据缓存（cache）。

5）在企业IT系统内部，消息队列已经逐渐成为通信的核心手段，它具有低耦合、可靠投递、广播、流量控制、一致性等一系列功能。当今市面上有很多主流的消息中间件有Redis、RabbitMQ、Kafka、ActiveMQ、ZeroMQ，阿里巴巴自主开发RocketMQ等。