一、进程间通信IPC
如果多个进程之间需要协同处理某个任务时,这时就需要进程间的同步和数据交流。
常用的进程间通信(IPC,Inter- Process Communication)
的方法有:
1. 信号 ( Sinal )
: 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生;
2. 管道(Pipe)
:管道是一种半双工
的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系(通常是指父子进程关系)的进程间使用;
3. 命名管道FIFO
:命名管道(Named Pipe)也是半双工
的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信;
4. 命名socket或UNIX域socket(Named Socket或Unix Domain Socket)
:socket也是一种进程间通信机制,与其他通 信机制不同的是,它可用于不同进程间的进程通信;
5. 信号量(Semaphore)
:信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段;
6. 共享存储(Shared Memory)
:共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问。共享内存是最快的IPC方式
,它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量,配合使用,来实现进程间的同步和通信;
7. 消息队列(Message Queue)
:消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信 号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点;
共享内存
,消息队列
,信号量
三种进程间通信方式都需要key_t
类型的关键字ID值
,就像我们需要一个唯一的身份证号来区分 一样,有时我们可以直接指定一个固定的整数值作为该ID值,但通常情况下会通过调用ftok()函数获取该值。
可以简单理解半/全双工:
半双工
:可以双向通信,但不能同时进行
全双工
:可以实现双向通信
单工
:单向车道
二、线程间的通信方式
锁机制
:包括互斥锁、条件变量、读写锁;
互斥锁
提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法;
读写锁
允许多个线程同时读共享数据,而对写操作是互斥的;
条件变量
可以以原子的方式阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
信号量机制(Semaphore)
:包括无名线程信号量和命名线程信号量;
信号机制(Signal)
:类似进程间的信号处理。
线程间的通信目的主要是用于线程同步,所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。