进程、线程间的几种通信方式

一、进程通信

几种进程间的通信方式

(1) 管道(pipe):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有血缘关系的进程间使用。进程的血缘关系通常指父子进程关系。

(2)有名管道(named pipe):有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间通信。

(3)信号量(semophore):信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它通常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

(4)消息队列(message queue):消息队列是由消息组成的链表,存放在内核中 并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

(5)信号(signal):信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某一事件已经发生。

(6)共享内存(shared memory):共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问,共享内存是最快的IPC方式,它是针对其他进程间的通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量配合使用,来实现进程间的同步和通信。

(7)套接字(socket):套接口也是一种进程间的通信机制,与其他通信机制不同的是它可以用于不同及其间的进程通信。

二、线程通信

(1)、锁机制

 1.1 互斥锁:提供了以排它方式阻止数据结构被并发修改的方法。

 1.2 读写锁:允许多个线程同时读共享数据,而对写操作互斥。

 1.3 条件变量:可以以原子的方式阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。

(2)、信号量机制:包括无名线程信号量与有名线程信号量

(3)、信号机制:类似于进程间的信号处理。

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线程间通信的主要目的是用于线程同步,所以线程没有象进程通信中用于数据交换的通信机制。

三、二者区别

(1)定义方面:进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动;线程是进程中的一个执行路径。(进程可以创建多个线程)
(2)角色方面:在支持线程机制的系统中,进程是系统资源分配的基本单位,线程是CPU调度的基本单位。
(3)资源共享方面:进程之间不能共享资源,而线程共享所在进程的地址空间和其它资源。同时线程还有自己的栈和栈指针,程序计数器等寄存器。
(4)独立性方面:进程有自己独立的地址空间,而线程没有,线程必须依赖于进程而存在。
(5)开销方面。进程切换的开销较大。线程相对较小。(引入线程也出于了开销的考虑)

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