进程间通信原理

同一台电脑下进程间通信方式有无名管道（pipe）、有名管道（fifo）、信号（signal）、共享内存（shm）、消息队列（msq）和信号灯（sem），要灵活的使用它们，就要知道它们的通信原理。

无名管道的原理是把无名管道当成文件，父进程创建（pipe）这个文件（无名管道），但这个文件在文件系统中不可见，它在内存中，所以只能通过子进程继承父进程的文件描述符（fd）来完成通信，这样无名管道只能用于父子进程间通信（有亲缘关系的进程间）。

具体实现如下：

int fd[2];
        pipe(fd);

有名管道的原理是把有名管道当成文件，任意进程创建（mkfifo）这个文件（有名管道），这个文件在文件系统中可见，但内容在内存中，既然文件系统可见，那么任意进程就可以通过open来打来这个文件进行读写（read、write），这样有名管道能用于任意进程间通信。

具体实现如下：

int fd;
        mkfifo(``fifo``, 0666)
        fd = open(``fifo``, O_RDONLY);

信号的原理是通过进程的pid进行通信，是软件中唯一的异步通信机制，它的关键是知道进程的pid。

具体实现如下：

kill(pid, sig);

共享内存、消息队列和信号灯是System V IPC对象，它们的通信原理都一样，是通过相同的key值生成相同的shmid、msgid和semid来实现任意进程间通信，那么它的关键是任意进程怎么知道这个key值，我们有个函数ftok能实现这个功能，它通过两个参数来生成key，任意进程只要这两个参数相同就能生成相同的key值，这样就能找到相同的IPC对象，实现任意进程间通信，这两个参数第一个必须是系统中现有的唯一id，比如目录的id和文件的id等，第二个参数是一个任意整数，这两个参数通过特定的计算可以生成唯一的key值。上面是任意进程间通信，还有一种是只有亲缘关系（父子进程）间通信时，key值没有必要用ftok来生成，我们有一个系统定义的参数IPC_PRIVATE可以实现父子进程间通信，这时的key值是0，当然父子进程间也可以用ftok，但这样就比较麻烦了。

具体实现如下：

// 任意进程间通信
        key_t key;
        int shmid;
        int msgid;
        int semid;

        key = ftok(``.``, `*`);
        // ``.``为当前目录，`*`为ascii码值42。

        shmid = shmget(key, ......);
        msgid = msgget(key, ......);
        semid = semget(key, ......);

        // 父子进程间通信

        int shmid;
        int msgid;
        int semid;

        shmid = shmget(IPC_PRIVATE, ......);
        msgid = msgget(IPC_PRIVATE, ......);
        semid = semget(IPC_PRIVATE, ......);