(精簡)程序間和執行緒間的通訊方式

2021-08-08 11:34:01 字數 2687 閱讀 7823

程序通訊方式:

unix程序間通訊方式: 包括管道(pipe), 有名管道(fifo), 和訊號(signal)

system v程序通訊方式:包括訊號量(semaphore), 訊息佇列(message queue), 和共享記憶體(shared memory)

rpc:remote procedure call 遠端過程呼叫

socket:當前最流行的網路通訊方式, 基於tcp/ip協議的通訊方式.

管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係(父子程序)的程序間使用。另外管道傳送的是無格式的位元組流,並且管道緩衝區的大小是有限的(管道緩衝區存在於記憶體中,在管道建立時,為緩衝區分配乙個頁面大小)。

特點:

有名管道 (fifo):

有名管道也是半雙工的通訊方式,但是它允許無親緣關係程序間的通訊。

訊號(signal):

訊號是一種比較複雜的通訊方式,用於通知接收程序某個事件已經發生。

訊號量(semaphore):

訊號量是乙個計數器,可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制,防止某程序正在訪問共享資源時,其他程序也訪問該資源。因此,主要作為程序間以及同一程序內不同執行緒之間的同步手段。

訊息佇列(message queue):

訊息佇列是由訊息的鍊錶,存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。

共享記憶體(shared memory ):

共享記憶體就是對映一段能被其他程序所訪問的記憶體,這段共享記憶體由乙個程序建立,但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 ipc 方式,它是針對其他程序間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制,如訊號量,配合使用,來實現程序間的同步和通訊。

套接字(socket):

套解口也是一種程序間通訊機制,與其他通訊機制不同的是,它可用於不同主機間的程序通訊。

乙個次級執行緒要為主執行緒完成某種特定型別的任務,這就隱含著表示在主線程和次級執行緒之間需要建立乙個通訊的通道。

幾種方法實現這種通訊任務:

全域性變數:

事件物件(複雜):

事件物件處於兩種狀態之一:有訊號和無訊號,執行緒可以監視處於有訊號狀態的事件,以便在適當的時候執行對事件的操作

訊息:

在windows程式設計中,應用程式的每乙個執行緒都擁有自己的訊息佇列,甚至工作執行緒也不例外,這樣一來,就使得執行緒之間利用訊息來傳遞資訊就變的非常簡單。首先使用者要定義乙個使用者訊息

執行緒間的通訊目的主要是用於執行緒同步,所以執行緒沒有像程序通訊中的用於資料交換的通訊機制。

執行緒同步:

mfc支援的七個多執行緒的同步類可以分成兩大類:

同步物件(csyncobject(同步物件)、csemaphore(訊號量)、cmutex(互斥量)、ccriticalsection(臨界區)和cevent(事件))

同步訪問物件(cmultilock(多鎖)和csinglelock(單鎖))

臨界區:

臨界區是保證在某乙個時間只有乙個執行緒可以訪問資料的方法。使用它的過程中,需要給各個執行緒提供乙個共享的臨界區物件,無論哪個執行緒占有臨界區物件,都可以訪問受到保護的資料,這時候其它的執行緒需要等待,直到該執行緒釋放臨界區物件為止,臨界區被釋放後,另外的執行緒可以強佔這個臨界區,以便訪問共享的資料。臨界區對應著乙個ccriticalsection物件,當執行緒需要訪問保護資料時,呼叫臨界區物件的lock()成員函式;當對保護資料的操作完成之後,呼叫臨界區物件的unlock()成員函式釋放對臨界區物件的擁有權,以使另乙個執行緒可以奪取臨界區物件並訪問受保護的資料。

互斥量:

互斥與臨界區很相似,但是使用時相對複雜一些,它不僅可以在同一應用程式的執行緒間實現同步,還可以在不同的程序間實現同步,從而實現資源的安全共享。

訊號量:

訊號量的用法和互斥的用法很相似,不同的是它可以同一時刻允許多個執行緒訪問同乙個資源,建立乙個訊號量需要用csemaphore類宣告乙個物件,一旦建立了乙個訊號量物件,就可以用它來對資源的訪問技術。要實現計數處理,先建立乙個csinglelock或cmltilock物件,然後用該物件的lock()函式減少這個訊號量的計數值,unlock()反之。

鎖機制:包括互斥鎖、條件變數、讀寫鎖

互斥鎖提供了以排他方式防止資料結構被併發修改的方法。

讀寫鎖允許多個執行緒同時讀共享資料,而對寫操作是互斥的。

條件變數可以以原子的方式阻塞程序,直到某個特定條件為真為止。對條件的測試是在互斥鎖的保護下進行的。條件變數始終與互斥鎖一起使用。

訊號量機制(semaphore):包括無名執行緒訊號量和命名執行緒訊號量

訊號機制(signal):類似程序間的訊號處理

程序間通訊方式和執行緒間通訊方式

1.管道 pipe 管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。2.訊號量 semophore 訊號量是乙個計數器,可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制,防止某程序正在訪問共享資源時,其他程序也訪問該資源。...

程序間通訊方式和執行緒間通訊方式

1.管道 pipe 管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。缺點 速度慢,容量有限,只有父子程序能通訊 2.有名管道 namedpipe 有名管道也是半雙工的通訊方式,但是它允許無親緣關係程序間的通訊。但速度慢。3.訊號量...

程序間的通訊方式,執行緒間的通訊方式 程序

當時做筆記的時候 忘了在 看到的了,有時間我再研究研究 管道 pipe 管道是一種半雙工的通訊方式,資料只能單向流動,而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。有名管道 namedpipe 有名管道也是半雙工的通訊方式,但是它允許無親緣關係程序間的通訊。訊號量 semo...