一、基本概念
进程间通信IPC：进程之间交换数据的过程叫进程间通信
进程间同性的方式：
简单的进程间的通信：
命令行：父进程通过exec函数创建子进程是可以附加一些数据
环境变量表：父进程通过exec函数创建子进程顺便传递一张环境变量表
信号：父子进程之间可以根据进程号相互发送信号，进行简单通信
文件：一个进程向文件中写入数据，另一个进程从文件读3出来
命令行、环境变量只能单向传递，信号太过于简单，文件不能实时。
传统的进程之间通信方式：管道
二、管道
1.管道是一种古老的通信方式（基本上不再使用）
2.早期的管道是一种半双工，现在基本上是全双工的
3.有名管道（这种管道是文件方式存在的）
创建管道文件：
命令：mkfifo
函数：int mkfifo(const char *pathname, mode_t mode);
管道通信的编程模式：
进程a 进程b
创建管道mkfifo
打开管道文件open 打开管道open
写/读数据read/write 读/写数据read/write
关闭管道 关闭管道
4.无名管道：由内核帮助创建，只返回管道的文件描述符，看不到管道文件。但这种管道只能使用于fork()创建的父子进程之间。
int pipe（int pipefd[2]）
pipefd[0] 用来读数据
pipefd[1] 用来写数据
XSI通信方式：X/open 计算机制造商组织。
共享内存、消息队列、信号量
三、XSI IPC进程间通信
1.XSI通信是靠内核的IPC对象进程通信
2.每一个IPC对象都有一个IPC标示（类似文件描述符），它是一个非负整数。
3.IPC对象必须要先创建，创建完才能进行获取、设置、操作、删除。
4.创建IPC对象必须要提供一个健值（key_t），健值是创建、获取IPC对象的依据。
5.产生健值的方式：
固定的字面符：1980014
使用函数计算：健值 = ftok(项目路径，项目id) ftok(const char *pathname,int proj_id);
使用宏让操作系统随机分配：IPC_PRIVTE
必须把获取到IPC对象标示符记录下来，告诉其他进程
6.XSI可以创建的IPC对象：共享内存、消息队列、信号量
四、共享内存
1、由内核维护一块共享的内存区域，其他进程把自己的虚拟地址映射到这块内存，然后多个进程之间就可以共享这块内存
2、这种进程间通信的好处是不需要信息复制，是进程间通信最快的一种方式。
3、但这种通信方式会面临同步的问题。需要与其他的通信配合，最合适的就是信号。
共享内存的编程模式：
1.进程之间要约定一个健值
进程A 进程B
创建共享内存
加载共享内存 加载共享内存
卸载共享内存 卸载共享内存
销毁共享内存
int shmget（key_t key,size_t size,int shmflg）
功能：创建共享内存
size:共享大小 尽量是4096的倍数
shmflg：IPC_CREAT|IPC_EXCL
返回值：IPC对象标志符
void *shmat(int shmid,const void * shmaddr,int shmflg)
功能：加载共享内存（进程的虚拟地址与共享的内存映射）
shmid：shmget的返回值
shmaddr：进程提供的虚拟地址，如果为NULL，操作系统会自动选择
shmflg：
SHM_RDONLY：限制内存的权限为只读
SHM_REMAP：映射已经存的共享
SHM_RND:当shmaddr为空时自动分配
SHMLBA:shmaddr的值不能为空
返回值：映射后的虚拟地址
int shmdt（const void* shmaddr）；
功能：卸载共享内存(进程的虚拟地址与共享的内存取消映射关系)
int shmctl（int shmid，int cmd，struct shmid_ds* buf）
功能：控制/销毁共享内存
cmd：
IPC_STAT:获取共享内粗的属性
IPC_SET:设置共享内存的属性
IPC_RMID:删除共享内存
IPC_INFO:获取贡献内存的信息
共享内存是进程见通信最快的一种，因此数据没有复制过程，但是无法得知进程之间的数据写入和读取，需要其他的通信方式的配额
五、消息队列
1.消息队列是一个由系统内核负责存储和管理、并通过IPC对象标示符获取的数据链表。
int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：创建或获取消息队列
msgflg：
创建：IPC_CREAT|IPC_EXCL|0777
获取：0
返回：IPC对象标志符
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：向消息队列发送消息
msqid：msgget的返回值
msgp：消息（消息类型加消息内容）的首地址
msgsz:消息内容的长度
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
功能：从消息队列接受消息
msgp：存储消息的缓冲区
msgsz：要接受的消息长度
msgtyp:消息的类型，包含在消息的前4个字节。
msgflg：
MSG_NOERROR:当消息的实际长度比msgsz还要长的话，
则按照msgsz长度截取再发送。否则产生错误。
MSG_NOWAIT：如果要接的消息不存在，直接返回
否则阻塞等待。
MSG_EXCEPT:从消息队列中接受第一个不
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf)；
功能：控制/销毁消息队列
cmd：
IPC_STAT:获取消息队列的属性
IPC_SET:设置消息队列的属性
IPC_RMID:删除消息队列
六、IPC相关命令：
ipcs -m 察看共享内存
ipcrm -m id 删除共享内存
ipcs -q 察看消息队列
ipcrm -q id 删除消息队列
7、信号量
信号量（信号灯），可以当作进程与进程之间共享的全局变量。一般用来为共享的资源计数。
信号量的使用方式：
1.进程A，创建信号量，并设置初始化（设置资源的数）
2.进程B，获取信号量，查询信号量（查询剩余资源的数量）。减少信号量（使用资源），增加信号量（资源使用完毕归还）
3.当一个进程尝试减少信号量时，如果不能减（资源使用完毕），则进程可以进入等待状态。
当信号量能够被减时，（其他进程把资源还回来了），进程会被唤醒。
函数
int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
功能：创建信号量或获取信号量
nsems：信号量的数量
semflg：
IPC_CREAT|IPC_EXCL|0644
返回值：IPC对象标志符
int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
功能：对信号量增加或减少
struct sembuf
{
unsigned short sem_num; 信号的编号
short sem_op; 对信号的处理
short sem_flg;
如果信号量当前是0，函数立即返回。
IPC_NOWAIT:会阻塞
}
int semctl(int semid,int semnum,int cmd,...);
功能：对信号量控制或释放
semnum：信号量的编号
cmd：
IPC_SET 设置信号量的属性
IPC_STAT 获取信号量的属性
IPC_RMID 删除信号量
IPC_INFO 获取信号量的信息