2023.02.03

复习进程间通信的7种方式，总结出他们的优点。

一  内核提供的原始通信方式有三种

1、有名管道和无名管道

有名管道和无名管道都属于管道通信，通过在内核空间创建一个特殊的文件（管道文件），一个进程将数据写入管道，另一个进程从管道中读取数据，从而实现通信。管道文件是特殊的文件，不用于存储数据，仅仅只是用来完成进程间数据的交流

无名管道只适用于亲缘进程间的通信，需要在fork之前将管道文件打开，创建子进程后，子进程继承一份管道的文件描述符才能使用该管道。而有名管道既可以用于亲缘进程的通信，也可以用于非亲缘进程的通信

缺点：1、管道文件的操作是一次性的，当从管道中将写入的文件读取出来后，该消息就不存在了

2、管道通信属于一种半双工通信方式，同一时刻，只能由A向B发送数据或者B向A发送数据，要想实现双工，就得创建两个无名管道。

2、信号

1、信号是软件模拟底层硬件的中断操作，中断：打断当前正在进行的事情，去做另一件事

 2、用户可以给某个进程发送信号，一个进程也能给另一个进程发送信号，内核也可以给某个进程发送信号

3、信号是软件实现的，中断是硬件实现的

4、信号是linux内核实现的，没有linux，就没有信号的概念

5、当一个进程收到信号后的操作有三种：默认（一般是杀死进程）、捕获、忽略

优点：实时性高，可用于处理异步事件。

缺点：信号的信息量有限，只能表示事件的发生，无法携带额外的信息。

二 System V提供的三种通信方式

1、消息队列

消息队列允许进程以消息的形式交换信息。每个消息都有一个类型，接收者可以根据类型选择接收的消息。

优点：具有一定的灵活性，可以通过消息类型进行筛选。

缺点：消息队列的大小受到系统参数的限制。

2、共享内存

共享内存的操作不是一次性的，当共享内存段中的数据被读取后，依然存在

优点：共享内存是所有进程间通信方式中效率最高的，原因是，操作共享内存段时，无需进行用户空间和内核空间的切换

缺点：需要手动控制进程之间的同步，否则可能会出现竞态条件。

3、信号量（信号灯集）

信号量是完成多个进程之间同步问题的。信号量可以解决进程或线程间的临界区问题，避免数据不一致。

优点：能有效控制对共享资源的并发访问。

缺点：需要程序员显式地进行控制，使用不当容易造成死锁。

三  套接字通信：socket

套接字可以用于不同机器上的进程间通信，也可以用于同一机器上的进程间通信。套接字支持 TCP 和 UDP 通信协议。

优点：支持跨网络的进程间通信，支持多种通信协议。

缺点：相比于其他本地通信机制，速度稍慢。