進(jìn)程間通信有哪幾種方式？進(jìn)程間通信的方法詳解

　　進(jìn)程間通信有哪幾種方式？不同進(jìn)程之間是會(huì)進(jìn)行相互傳播或交換信息的，很多伙伴都很好奇，各進(jìn)程之間是通過(guò)什么介質(zhì)進(jìn)行通信的呢？今天小編就給大家科普下進(jìn)程間通信的方法。

前言：

　　進(jìn)程間通信（IPC，Interprocess communication）是一組編程接口，讓程序員能夠協(xié)調(diào)不同的進(jìn)程，使之能在一個(gè)操作系統(tǒng)里同時(shí)運(yùn)行，并相互傳遞、交換信息。這使得一個(gè)程序能夠在同一時(shí)間里處理許多用戶的要求。因?yàn)榧词怪挥幸粋�(gè)用戶發(fā)出要求，也可能導(dǎo)致一個(gè)操作系統(tǒng)中多個(gè)進(jìn)程的運(yùn)行，進(jìn)程之間必須互相通話。IPC接口就提供了這種可能性。每個(gè)IPC方法均有它自己的優(yōu)點(diǎn)和局限性，一般，對(duì)于單個(gè)程序而言使用所有的IPC方法是不常見(jiàn)的。

進(jìn)程間通信的8種方法：

　　1、無(wú)名管道通信

　　無(wú)名管道（ pipe ）：管道是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)，而且只能在具有親緣關(guān)系的進(jìn)程間使用。進(jìn)程的親緣關(guān)系通常是指父子進(jìn)程關(guān)系。

　　2、高級(jí)管道通信

　　高級(jí)管道（popen）：將另一個(gè)程序當(dāng)做一個(gè)新的進(jìn)程在當(dāng)前程序進(jìn)程中啟動(dòng)，則它算是當(dāng)前程序的子進(jìn)程，這種方式我們成為高級(jí)管道方式。

　　3、有名管道通信

　　有名管道 （named pipe） ： 有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無(wú)親緣關(guān)系進(jìn)程間的通信。

　　4、消息隊(duì)列通信

　　消息隊(duì)列（ message queue ） ： 消息隊(duì)列是由消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊(duì)列標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)。消息隊(duì)列克服了信號(hào)傳遞信息少、管道只能承載無(wú)格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點(diǎn)。

　　5、信號(hào)量通信

　　信號(hào)量（ semophore ） ： 信號(hào)量是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以用來(lái)控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問(wèn)。它常作為一種鎖機(jī)制，防止某進(jìn)程正在訪問(wèn)共享資源時(shí)，其他進(jìn)程也訪問(wèn)該資源。因此，主要作為進(jìn)程間以及同一進(jìn)程內(nèi)不同線程之間的同步手段。

　　6、信號(hào)

　　信號(hào) （ sinal ） ： 信號(hào)是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進(jìn)程某個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生。

　　7、共享內(nèi)存通信

　　共享內(nèi)存（ shared memory ） ：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進(jìn)程所訪問(wèn)的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建，但多個(gè)進(jìn)程都可以訪問(wèn)。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對(duì)其他進(jìn)程間通信方式運(yùn)行效率低而專門設(shè)計(jì)的。它往往與其他通信機(jī)制，如信號(hào)兩，配合使用，來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步和通信。

　　8、套接字通信

　　套接字（ socket ） ： 套接口也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制，與其他通信機(jī)制不同的是，它可用于不同機(jī)器間的進(jìn)程通信。

　　之前寫過(guò)一個(gè)課程設(shè)計(jì)：基于Internet的Linux客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)通訊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　是利用sock通信實(shí)現(xiàn)的，可以參考一下。

　　通信過(guò)程如下：

　　8.1命名socket

　　SOCK_STREAM 式本地套接字的通信雙方均需要具有本地地址，其中服務(wù)器端的本地地址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 類型的變量。

　　8.2 綁定

　　SOCK_STREAM 式本地套接字的通信雙方均需要具有本地地址，其中服務(wù)器端的本地地址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 類型的變量，將相應(yīng)字段賦值，再將其綁定在創(chuàng)建的服務(wù)器套接字上，綁定要使用 bind 系統(tǒng)調(diào)用，其原形如下：

　　其中 socket表示服務(wù)器端的套接字描述符，address 表示需要綁定的本地地址，是一個(gè) struct sockaddr_un 類型的變量，address_len 表示該本地地址的字節(jié)長(zhǎng)度。

　　8.3 監(jiān)聽(tīng)

　　服務(wù)器端套接字創(chuàng)建完畢并賦予本地地址值（名稱，本例中為Server Socket）后，需要進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，等待客戶端連接并處理請(qǐng)求，監(jiān)聽(tīng)使用 listen 系統(tǒng)調(diào)用，接受客戶端連接使用accept系統(tǒng)調(diào)用，它們的原形如下：

　　其中 socket 表示服務(wù)器端的套接字描述符；backlog 表示排隊(duì)連接隊(duì)列的長(zhǎng)度（若有多個(gè)客戶端同時(shí)連接，則需要進(jìn)行排隊(duì)）；address 表示當(dāng)前連接客戶端的本地地址，該參數(shù)為輸出參數(shù)，是客戶端傳遞過(guò)來(lái)的關(guān)于自身的信息；address_len 表示當(dāng)前連接客戶端本地地址的字節(jié)長(zhǎng)度，這個(gè)參數(shù)既是輸入?yún)��?shù)，又是輸出參數(shù)。

　　8.4 連接服務(wù)器

　　客戶端套接字創(chuàng)建完畢并賦予本地地址值后，需要連接到服務(wù)器端進(jìn)行通信，讓服務(wù)器端為其提供處理服務(wù)。

　　對(duì)于SOCK_STREAM類型的流式套接字，需要客戶端與服務(wù)器之間進(jìn)行連接方可使用。連接要使用 connect 系統(tǒng)調(diào)用，其原形為

　　其中socket為客戶端的套接字描述符，address表示當(dāng)前客戶端的本地地址，是一個(gè) struct sockaddr_un 類型的變量，address_len 表示本地地址的字節(jié)長(zhǎng)度。實(shí)現(xiàn)連接的代碼如下：

　　8.5 相互發(fā)送接收數(shù)據(jù)

　　無(wú)論客戶端還是服務(wù)器，都要和對(duì)方進(jìn)行數(shù)據(jù)上的交互，這種交互也正是我們進(jìn)程通信的主題。一個(gè)進(jìn)程扮演客戶端的角色，另外一個(gè)進(jìn)程扮演服務(wù)器的角色，兩個(gè)進(jìn)程之間相互發(fā)送接收數(shù)據(jù)，這就是基于本地套接字的進(jìn)程通信。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)要使用 write 和 read 系統(tǒng)調(diào)用，它們的原形為：

　　其中 socket 為套接字描述符；len 為需要發(fā)送或需要接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；

　　對(duì)于 read 系統(tǒng)調(diào)用，buffer 是用來(lái)存放接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，即接收來(lái)的數(shù)據(jù)存入其中，是一個(gè)輸出參數(shù)；

　　對(duì)于 write 系統(tǒng)調(diào)用，buffer 用來(lái)存放需要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)，即 buffer 內(nèi)的數(shù)據(jù)被發(fā)送出去，是一個(gè)輸入?yún)��?shù)；返回值為已經(jīng)發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。

　　8.6 斷開(kāi)連接

　　交互完成后，需要將連接斷開(kāi)以節(jié)省資源，使用close系統(tǒng)調(diào)用，其原形為：

　　關(guān)于進(jìn)程間通信的方法就給大家講解到這里了，對(duì)于進(jìn)程充滿好奇心的伙伴，可以仔細(xì)看看小編整理的以上內(nèi)容哦！