1.进程间通信

进程之间具有独立性，进程间如果要发生通信，就需要打破这种独立性。进程间通信必定需要一块公共的区域来作为信息的存放点，操作系统需要直接或间接给通信进程双方提供内存空间，例如这块内存空间就是文件系统提供的，那么就是管道通信，通信的本质就是让不同的进程看到同一份内存空间。

进程间通信的目的

• 数据传输：一个进程需要将它的数据发送给另一个进程
• 资源共享：多个进程之间共享同样的资源。
• 通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它（它们）发生了某种事件（如进程终止时要通知父进程）。
• 进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行（如Debug进程），此时控制进程希望能够拦截另一个进程的所有陷入和异常，并能够及时知道它的状态改变。

进程间通信的发展

• 管道
• System V进程间通信
• POSIX进程间通信

进程间通信的方式

管道

匿名管道pipe

命名管道

System V IPC

System V 消息队列

System V 共享内存

System V 信号量

POSIX IPC

消息队列

共享内存

信号量

互斥量

条件变量

读写锁

管道

什么是管道？

管道是Unix中最古老的进程间通信的形式。

我们把从一个进程连接到另一个进程的一个数据流成为一个“管道”。

匿名管道

#include <unistd.h>
功能 : 创建一无名管道
原型 
int pipe(int fd[2]);
参数
fd：文件描述符数组, 其中fd[0] 表示读端,fd[1] 表示写端返回值 : 成功返回0，失败返回错误代码

实例代码：

/**** @Author: jyx* @Date: 2024-10-23 14:47:21* @LastEditors: jyx* @Description:管道和进程配合的使用*/
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
int main()
{int fd[2];int ret = pipe(fd);if (ret == -1){std::cout << "管道创建失败！" << endl;}cout << "fd[0]:" << fd[0] << endl<< "fd[1]:" << fd[1] << endl;pid_t pid = fork();if (pid < 0){cout << "子进程创建失败！" << endl;exit(1);}// 子进程来读else if (pid == 0){close(fd[1]);char buf[1024];int len = strlen(buf);read(fd[0], buf, sizeof(buf));cout << "子进程读：" << buf << endl;}// 父进程来写else if (pid > 0){close(fd[0]);char str[1024];fgets(str, 1024, stdin);write(fd[1], str, strlen(str));}return 0;
}

用fork来共享管道原理

站在文件描述符角度-深度理解管道

站在内核角度-管道本质

所以，看待管道，就如同看待文件一样！管道的使用和文件一致，迎合了“Linux一切皆文件思想”。

管道读写规则

当没有数据可读时

O_NONBLOCK disable ： read 调用阻塞，即进程暂停执行，一直等到有数据来到为止。

O_NONBLOCK enable ： read 调用返回 -1 ， errno 值为 EAGAIN 。