言之者无罪，闻之者足以戒。 ——《诗序》
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一、进程间通信和线程间通信：
进程通信：在用户空间实现进程通信是不可能的，通过Linux内核通信
线程通信：可以在用户空间就可以实现，可以通过全局变量通信
二、通信方式：
管道通信：无名管道、有名管道（文件系统中有名）
信号通信：信号（通知）通信包括：信号的发送、信号的接收和信号的处理
IPC(Inyer-Process Communication) 通信：共享内存、消息队列和信号灯。
以上是单机模式下的进程通信（只有一个Linux内核）
Socket通信：存在于一个网络中两个进程之间的通信（两个Linux内核）。
三、进程通信学习思路：
每一种通信方式都是基于文件IO的思想
open：功能：创建或打开进程通信对象。函数的形式不一样，有的是多个函数完成
write：功能：向进程通信对象中写入内容。函数形式可能不一样
read：功能：从进程通信对象中读取内容。函数形式可能不一样
close：功能：关闭或删除进程通信对象。形式可能不一样
四、无名管道：
通信原理：
管道文件是一个特殊的文件，是由队列来实现的。（队列一端入队，一端出队）
在文件IO中创建一个文件或打开一个文件是由open函数来实现的，但open函数不能创建管道文件。
只能用pipe函数来创建管道。
函数形式：int pipe(int fd[2])
功能：创建管道，为系统调用：unistd.h
参数：就是得到的文件描述符。可见有两个文件描述符：fd[0]和fd[1]，管道有一个读端fd[0]用来读和一个写端fd[1]用来写，这个规矩不能改变
返回值：成功是0，出错是-1
注意：
管道中的东西，读完了就删除了，就像队列中的出对一样
如果管道中没有东西可读，则会出现读阻塞
如果管道已经被写满，还要写东西就会出现写阻塞
下面写一个程序实现：
（1）创建一个管道
（2）向管道中写数据
（3）读取管道中的数据
（4）验证管道的读阻塞
程序如下：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
int fd[2];
int ret;
char writebuf[]="hello linux";
char readbuf[128]={0};
ret=pipe(fd);
if(ret < 0)
{
printf("creat pipe failure\n");
return -1;
}
printf("creat pipe sucess fd[0]=%d,fd[1]=%d\n",fd[0],fd[1]);
write(fd[1],writebuf,sizeof(writebuf));
read(fd[0],readbuf,128);
printf("readbuf=%s\n",readbuf);
//validate read block
memset(readbuf,0,128);//clear readbuf
read(fd[0],readbuf,128);
printf("read again sucess\n");
close(fd[0]);
close(fd[1]);
return 0;
}
命令：ps -axj 可以查看进程的状态
下面写一个程序实现：
（1）创建一个管道
（2）向管道中写数据
（3）验证写阻塞
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
int fd[2];
int ret;
int i=0;
char writebuf[]="hello linux";
char readbuf[128]={0};
ret=pipe(fd);
if(ret < 0)
{
printf("creat pipe failure\n");
return -1;
}
printf("creat pipe sucess fd[0]=%d,fd[1]=%d\n",fd[0],fd[1]);
while(i < 5457)
{
write(fd[1],writebuf,sizeof(writebuf));
i++;
}
printf("write is sucess\n");
close(fd[0]);
close(fd[1]);
return 0;
}
通过程序的验证：我们发现了阻塞空间的大小，当i<=5456时不阻塞，当i>=5457时阻塞
无名管道实现进程通信：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
pid_t pid;
int fd[2];
int ret;
char process_inter=0;
ret=pipe(fd);
if(ret < 0)
{
printf("creat pipe failure\n");
return -1;
}
printf("creat pipe sucess\n");
pid = fork();
if(pid==0)
{
int i=0;
read(fd[0],&process_inter,1);
while(process_inter==0);
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("this is child process i=%d\n",i);
usleep(100);
}
}
if(pid>0)
{
int i=0;
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("this is parent process i=%d\n",i);
usleep(100);
}
process_inter=1;
sleep(5);
write(fd[1],&process_inter,1);
}
while(1);
return 0;
}
无名管道的缺点：只能实现父子进程（有亲缘关系进程）之间的通信。
fork()函数：创建父子进程，父进程为1，子进程为0
五、有名管道：
正是由于无名管道的这一缺点，我们对无名管道进行改进：有名管道
所谓的有名，即文件系统中存在这样一个文件节点，每一个文件都有一个inode号，而且这是一个特殊的文件类型：p管道类型
1、创建这个文件节点，不可以通过open函数，open函数只能创建普通文件，不能创建特殊文件（管道-mkfifo、套接字-socket、字符设备文件-mknod、块设备文件-mknod、符号链接文件-ln -s、目录文件mkdir）
2、管道文件只有inode号，和套接字、字符设备文件、块设备文件一样都不占用磁盘空间。普通文件和符号文件以及目录文件，不仅有inode 号，而且还占用磁盘空间。
3、mkfifo 用来创建管道文件的节点，没有在内核中创建管道，只是通过open函数打开这个文件时才会在内核空间创建管道
4、mkfifo
函数形式：int mkfifo(const *filename , mode_t mode)
功能：创建管道文件
参数：管道文件名，权限，创建的文件权限仍然和umask有关系
返回值：创建成功返回0，创建失败返回-1
下面看一下mkfifo的用法：
include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int ret;
ret=mkfifo("./myfifo",0777);
if(ret < 0)
{
printf("creat myfifo failure\n");
return -1;
}
printf("creat myfifo sucess\n");
return 0;
}
下面我们就通过有名管道实现无亲缘关系进程间的通信：
（1）第一步：创建有名管道：
include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int ret;
ret=mkfifo("./myfifo",0777);
if(ret < 0)
{
printf("creat myfifo failure\n");
return -1;
}
printf("creat myfifo sucess\n");
return 0;
}
（2）第二步：创建第一个进程：
include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int fd;
int i;
char process_inter1=0;
fd=open("./myfifo",O_WRONLY);
if(fd < 0)
{
printf("open myfifo failure\n");
return -1;
}
printf("open myfifo sucess\n");
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("this is first process i=%d\n",i);
usleep(100);
}
process_inter1=1;
sleep(5);
write(fd,&process_inter1,1);
while(1);
return 0;
}
（3）第三步：创建第二个进程：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
int fd;
int i;
char process_inter2=0;
fd=open("./myfifo",O_RDONLY);
if(fd < 0)
{
printf("open myfifo failure\n");
return -1;
}
printf("open myfifo sucess\n");
read(fd,&process_inter2,1);
while(process_inter2==0);
for(i=0;i<5;i++)
{
printf("this is second process i=%d\n",i);
usleep(100);
}
while(1);
return 0;
}（4）第四步：首先编译运行第一个进程，紧接着编译运行第二个进程；当我们运行第一个进程之后不会看到打印信息，那是因为只有读写两端都被启动，进程才会被启动，当我们运行第二个进程之后就可以看到第一个进程的打印信息，随后会看到第二个进程的打印信息（用两个终端运行两个进程）。