程序間通訊方式

程序間通訊的方式：

程序間通訊主要包括管道、系統ipc（包括訊息佇列、訊號量、訊號、共享記憶體等）、以及套接字socket。

1.管道：

管道主要包括無名管道和命名管道:管道可用於具有親緣關係的父子程序間的通訊，有名管道除了具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關係程序間的通訊

1.1 普通管道pipe：

1)它是半雙工的（即資料只能在乙個方向上流動），具有固定的讀端和寫端

2)它只能用於具有親緣關係的程序之間的通訊（也是父子程序或者兄弟程序之間）

3)它可以看成是一種特殊的檔案，對於它的讀寫也可以使用普通的read、write等函式。但是它不是普通的檔案，並不屬於其他任何檔案系統，並且只存在於記憶體中。

1.2 命名管道fifo：

1)fifo可以在無關的程序之間交換資料

2)fifo有路徑名與之相關聯，它以一種特殊裝置檔案形式存在於檔案系統中。

2. 系統ipc：

2.1 訊息佇列

訊息佇列，是訊息的鏈結表，存放在核心中。乙個訊息佇列由乙個識別符號（即佇列id）來標記。 (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特點)具有寫許可權得程序可以按照一定得規則向訊息佇列中新增新資訊；對訊息佇列有讀許可權得程序則可以從訊息佇列中讀取資訊；

特點：1)訊息佇列是面向記錄的，其中的訊息具有特定的格式以及特定的優先順序。

2)訊息佇列獨立於傳送與接收程序。程序終止時，訊息佇列及其內容並不會被刪除。

3)訊息佇列可以實現訊息的隨機查詢,訊息不一定要以先進先出的次序讀取,也可以按訊息的型別讀取。

2.2 訊號量semaphore

訊號量（semaphore）與 ipc（inter process communication）結構不同，它是乙個計數器，可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。訊號量用於實現程序間的互斥與同步，而不是用於儲存程序間通訊資料。

特點：1)訊號量用於程序間同步，若要在程序間傳遞資料需要結合共享記憶體。

2)訊號量基於作業系統的 pv 操作，程式對訊號量的操作都是原子操作。

3)每次對訊號量的 pv 操作不僅限於對訊號量值加 1 或減 1，而且可以加減任意正整數。

4)支援訊號量組。

2.3 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。

2.4 共享記憶體（shared memory）

它使得多個程序可以訪問同一塊記憶體空間，不同程序可以及時看到對方程序中對共享記憶體中資料得更新。這種方式需要依靠某種同步操作，如互斥鎖和訊號量等

特點：1)共享記憶體是最快的一種ipc，因為程序是直接對記憶體進行訪問

2)因為多個程序可以同時操作，所以需要進行同步

3)訊號量+共享記憶體通常結合在一起使用，訊號量用來同步對共享記憶體的訪問

3.套接字socket：

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