进程间通信

进程间通信：管道 ，信号量，共享内存，消息队列，套接字。（信号量，共享内存，消息队列）
同步机制：管道 消息队列。管道写端写满阻塞，管道为空，读端阻塞。
同步：同一时刻只能一个进程访问资源，若资源被占用程序就会被则色，对程序的控制同步。

管道

基础知识

管道：用来在两个进程之间传递数据，例如：ps -ef | grep “bash”，其中‘|’就是管道，作用是将ps命令的结果写入管道文件，然后grep再从管道文件中读出来该数据进行过滤。
管道：只能以只读只写管道。目的：进程间通讯创建好内存中分配
内存：断点不保存任何数据。
管道通讯特点：
1、半双工
2、管道没有数据，read阻塞
3、管道写端关闭，read返回0
4、管道读端关闭，写端产生异常（发送SIGPIPE，程序收到信号 异常终止）。

有名管道

可以在两个任意两个进程间通信。
管道文件的创建：mkfifo 命令（mkfifo FIFO）
a.c：向管道文件中写入数据
b.c：从管道文件中读取数据
a.c:

b.c:
我们发现a和b文件不懂再同一个终端运行，需要再两个不同终端进行操作，管道没有数据，read阻塞。
可以在任意两个进程间通信

无名管道

无名管道主要应用于父进程间的通信。
无名管道的创建：pipe（），成功返回0，失败返回-1.
int pipe(int fds[2]);fds[0]是管道读端的描述符，fds[1]是管道写端的描述符。主要在父子进程间通信使用。
举例：

文件描述符复制

dup 重定向，

int fd=open("a.txt",O_WRONLY|O_CREAT.0600);
dup(fd);

将fd复制一份，分配给文件表中未被使用的最小的一项。

0	stdin
1	stdout
2	stderr
3	a.txt

信号量

基础知识

多个进程访问相同资源引起的冲突。
同步进程：同一时刻，只能有一个进程访问资源。
有一个特殊的变量值为可用资源的数目，其中有两个操作p操作和v操作，p操作获取资源-1，v操作获取资源+1.信号值为0，可用资源为0，p操作会被阻塞，v操作不会被阻塞。
我们可以举例理解： 有试衣间三个，数字3便是那个特殊的变量，几个人去抢占试衣间，人就相当于进程，当试衣间被占用就会进行p操作-1，当可用试衣间为0就不能进行p操作，用完试衣间让出来就会进行v操作+1.
临界资源：同一时刻只云相册一个进程访问的资源。
临界区：访问临界资源的代码段。

信号量API

semget() ：创建或获取已存在信号量。
semget()成功返回信号量的ID，失败返回-1.
库函数：int semget(key_t key,int nsems,int semflag);
key：两个进程使用相同的key值，就可以使用同一个信号量。
nsem：内核维护的是一个信号量集，在新建信号量时，其指定信号量机中信号量的个数。
semflag可选：IPC_CREAT IPC_EXCL

semop() P,V操作，IPC_UNDO
p() 获取资源，程序异常终止，未释放资源，内核释放
IPC_NOWWAIT 打印错误信息。
semop()成功返回0，失败返回-1.
库函数：int semop(int semid,struct sembuf* sops,unsigned nsops);
struct sembuf{
unsigned short sem_num;//指定信号量集中的信号量下标
short sem_op;//其值为-1，代表p操作，其值为-1代表V操作
short sem_flg;//SEM_UNDO
}

semctl() 对信号量初始化 ，删除
控制信号量，semctl()成功返回0，失败返回-1，cmd选项：SETCAL IPC_RMID
union semun{
int val;
strucr semid_ds* buf;
unsigned short* array;
struct seminfo* _buf;
}
库函数：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,……);

SETVAL IPC_RMID

ipcs:可以查看消息队列，共享内存，信号量的使用，使用ipcrm可以进行删除操作。

代码举例

进程a和进程b模拟访问打印机，进程a输出第一个字符‘A’，表示开始使用打印机，输出第二个‘A’表示结束使用，b进程操作同a一样。（肯定不能打印出ABAB之类穿插的字母，因为一个打印机只能同时被一个进程访问）
a.c:
b.c:
sem.h:
sem.c:
运行结果：

共享内存

基础知识

共享内存原理：多个进程在物理内存上有内存空间是共享的，多个进程在各自的逻辑地址空间写入数据，或获取数据，使用同一个空间，不需要数据的拷贝。

基础函数

int shmget (key_t key,size_t size,int shmflg);用于创建或者获取共享内存
返回共享内存的ID，失败返回1。key：不同的进程使用相同的key值可以获取到同一个共享内存。size：创建共享内存时，指定要申请的共享内存空间大小。shmflg：IPC_CREAT IPC_EXCL

void* shmat(int shmid,const void* shmaddr,int shmflg);//将申请的共享内存的物理内存映射到当前进程的虚拟地址空间上。成功返回共享内存的首地址，失败返回NULL。shmaddr：一般给NULL，由系统自动选择映射的虚拟地址空间。shmflg：一般给0.可以给SHM_RDONLY 为只读模式，其他的为读写模式

int shmdt(const void* shmaddr);断开当前进程的shmaddr指向的共享内存映射。成功返回0，失败返回-1.

int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);//控制共享内存。成功返回0，失败返回-1。cmd：IPC_RMID。

代码举例

a.c：写入 b.c：读取
a.c:
b.c:
sem.c:

sem.h:
共享内存本身没有同步控制，共享内存与信号量相结合和以实现同步控制。

消息队列

消息队列

类似于队列，将消息存入队列中，然后从队列中读取元素。

基础函数

int msgget(key_t key,int msqflg);//创建或者获取一个消息队列。成功返回消息队列ID，失败返回-1。meqflg：IPC_CREAT。

int msgsnd(int msqid,const void* msqp,size_t msqsz,int msqflg);//发送一条消息，消息结构体：

struct msgbuf {
	long mtype;
	char mtext[1];
};

msgsnd()成功返回0，失败返回-1。msqsz：指定mtext中有效数据的长度。msqflg：一般设置为0可以设置IPC_NOWAII

ssize_t msgrcv(int msqid,void* msgp,size_t msqsz,long msqtyp,int msqflg);//接收一条消息。成功返回mtext中接收到的数据长度，失败返回-1。msqtyp：指定接收的消息类型，类型可以为0 。msqflg：一般设置为0可以设置IPC_NOWAIT

int msgctl(int msqid,int cmd,struct msqid_ds* buf);控制消息队列。成功返回0，失败返回-1。cmd：IPC_RMID.

代码举例

a.c：写入数据 b.c:读取数据
a.c:
b.c: