进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。进程是计算机系统分配资源的最小单位(严格说来是线程)。每个进程都有自己的一部分独立的系统资源，彼此是隔离的。为了能使不同的进程互相访问资源并进行协调工作，才有了进程间通信。举一个典型的例子，使用进程间通信的两个应用可以被分类为客户端和服务器，客户端进程请求数据，服务端回复客户端的数据请求。有一些应用本身既是服务器又是客户端，这在分布式计算中，时常可以见到。这些进程可以运行在同一计算机上或网络连接的不同计算机上。
进程间通信技术包括消息传递、同步、共享内存和远程过程调用。IPC是一种标准的Unix通信机制。
使用IPC 的理由：
1.信息共享：Web服务器，通过网页浏览器使用进程间通信来共享web文件（网页等）和多媒体；
2.加速：维基百科使用通过进程间通信进行交流的多服务器来满足用户的请求；
3.模块化；
4.私有权分离。
与直接共享内存地址空间的多线程编程相比，IPC的缺点：
1.采用了某种形式的内核开销，降低了性能;
2.几乎大部分IPC都不是程序设计的自然扩展，往往会大大地增加程序的复杂度。
Linux常用的进程间的通讯方式:
- 管道(pipe)：管道可用于具有亲缘关系的进程间的通信，是一种半双工的方式，数据只能单向流动，允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信。
- 命名管道(named pipe)：命名管道克服了管道没有名字的限制，同时除了具有管道的功能外（也是半双工），它还允许无亲缘关系进程间的通信。命名管道在文件系统中有对应的文件名。命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建。
- 信号量（Semaphore）：信号量本质上是一个计数器（不设置全局变量是因为进程间是相互独立的，而这不一定能看到，看到也不能保证++引用计数为原子操作）,用于多进程对共享数据对象的读取，它和管道有所不同，它不以传送数据为主要目的，它主要是用来保护共享资源（信号量也属于临界资源），使得资源在一个时刻只有一个进程独享。
- 消息队列：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺
- 共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。
- 套接字（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。
管道(pipe)示例：
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
using namespace std;
int main()
{
int f_pipe[2];
//创建pipe
if(pipe(f_pipe)<0){
cout<<"pipe error"<<endl;
exit(-1);
}
pid_t pid = fork();
if(pid <0 ){
cout<<"fork error"<<endl;
close(f_pipe[0]);
close(f_pipe[1]);
exit(-1);
}else if(pid ==0 ){
//child process
int a = 0;
const int BUF = 20;
char buf[BUF] = "";
//子进程负责写 ， 所以关闭 f_pipe[0] 读端
close(f_pipe[0]);
while(a < 10){
fgets(buf,BUF,stdin);
if(write(f_pipe[1],buf,sizeof(buf)) < 0){
cout<<"fork error"<<endl;
exit(-1);
}
cout<<"child send : "<<buf<<endl;
a++;
}
}else {
//father process
int b = 0;
const int FBUF = 20;
char fbuf[FBUF] = "";
//父进程负责读 ， 所以关闭 f_pipe[1] 写端
close(f_pipe[1]);
while(b < 10){
read(f_pipe[0],fbuf,sizeof(fbuf));
cout<<"father recv: "<<fbuf<<endl;
b++;
}
}
return 0;
}
详情传送门：https://blog.csdn.net/skyroben/article/details/71513385
有名管道(FIFO)示例:
有名管道只能以读写方式打开，FIFO文件只是一个临时存储空间，文件大小为0.
创建FIFO文件：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
int main()
{
if(access("./testfifo1",F_OK) == -1){
if (mkfifo("testfifo1",777) < 0) //创建一个有名管道 ，并且给他赋予所有权限
{
perror("mkfifo:");
exit(-1);
}
}
printf ("mkfifo testfifo1 ok \n");
return 0;
}
写程序：
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h> //open
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int ret;
int a = 0;
char buf[20] = "";
const char* path = "./testfifo1";
const int pre = O_WRONLY;
ret = open(path,pre);
if(ret == -1){
perror("open error");
exit(-1);
}
while(a < 10){
fgets(buf,20,stdin);
write(ret,buf,sizeof(buf));
printf("write : %s\n",buf);
}
return 0;
}
读程序：
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h> //open
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
int main(){
int ret,fd;
char buf[20] = "";
const char* path = "./testfifo1";
const int pre = O_RDONLY;
fd = open(path,pre);
if(ret == -1){
perror("open error");
exit(-1);
}
do{
ret = read(fd,buf,sizeof(buf));
printf("read : %s\n",buf);
}while(ret > 0);
return 0;
}
信号量
信号量机制：是一种功能较强的机制，可以用来解决互斥与同步问题，它只能被两个标准的原语
wait(S) 和 signal(S) 来访问，也可以记为“P操作”和“V操作”。
详情请参考：https://blog.csdn.net/skyroben/article/details/72513985
待续...