Linux下的进程间通信

• 共享文件
• 共享内存（使用信号量）
• 管道（命名的或非命名的管道）
• 消息队列
• 套接字
• 信号

在聚焦上面提到的共享文件和共享内存这两个机制之前，这篇文章将带你回顾一些核心的概念。

核心概念

进程是运行着的程序，每个进程都有着它自己的地址空间，这些空间由进程被允许访问的内存地址组成。进程有一个或多个执行线程，而线程是一系列执行指令的集合：单线程进程就只有一个线程，而多线程的进程则有多个线程。一个进程中的线程共享各种资源，特别是地址空间。另外，一个进程中的线程可以直接通过共享内存来进行通信，尽管某些现代语言（例如 Go）鼓励一种更有序的方式，例如使用线程安全的通道。当然对于不同的进程，默认情况下，它们不能共享内存。

有多种方法启动之后要进行通信的进程，下面所举的例子中主要使用了下面的两种方法：

• 一个终端被用来启动一个进程，另外一个不同的终端被用来启动另一个。
• 在一个进程（父进程）中调用系统函数 fork，以此生发另一个进程（子进程）。

***个例子采用了上面使用终端的方法。这 ZIP 压缩包可以从我的网站下载到。

共享文件

程序员对文件访问应该都已经很熟识了，包括许多坑（不存在的文件、文件权限损坏等等），这些问题困扰着程序对文件的使用。尽管如此，共享文件可能是最为基础的 IPC 机制了。考虑一下下面这样一个相对简单的例子，其中一个进程（生产者 producer）创建和写入一个文件，然后另一个进程（消费者 consumer）从这个相同的文件中进行读

某种方式处于被锁状态，从而阻止在写操作执行时和其他操作的冲突。在标准系统库中与锁相关的 API 可以被总结如下：

• 生产者应该在写入文件时获得一个文件的排斥锁。一个排斥锁最多被一个进程所拥有。这样就可以排除掉竞争条件的发生，因为在锁被释放之前没有其他的进程可以访问这个文件。
• 消费者应该在从文件中读取内容时得到至少一个共享锁。多个读取者可以同时保有一个共享锁，但是没有写入者可以获取到文件内容，甚至在当只有一个读取者保有一个共享锁时。

共享锁可以提升效率。假如一个进程只是读入一个文件的内容，而不去改变它的内容，就没有什么原因阻止其他进程来做同样的事。但如果需要写入内容，则很显然需要文件有排斥锁。

标准的 I/O 库中包含一个名为 fcntl 的实用函数，它可以被用来检查或者操作一个文件上的排斥锁和共享锁。该函数通过一个文件描述符（一个在进程中的非负整数值）来标记一个文件（在不同的进程中不同的文件描述符可能标记

（编辑：大同站长网）

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