進程通信：

每個進程各自有不同的用戶地址空間,任何一個進程的全局變量在另一個進程中都看不到，所以進程之間要交換數據必須通過內核,在內核中開辟一塊緩沖區(qū),進程A把數據從用戶空間拷到內核緩沖區(qū),進程B再從內核緩沖區(qū)把數據讀走,內核提供的這種機制稱為進程間通信。

1 匿名管道通信

匿名管道( pipe )：管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動，而且只能在具有親緣關系的進程間使用。進程的親緣關系通常是指父子進程關系。

// 需要的頭文件
#include <unistd.h>

// 通過pipe()函數來創(chuàng)建匿名管道
// 返回值：成功返回0，失敗返回-1
// fd參數返回兩個文件描述符
// fd[0]指向管道的讀端，fd[1]指向管道的寫端
// fd[1]的輸出是fd[0]的輸入。
int pipe (int fd[2]);

通過匿名管道實現(xiàn)進程間通信的步驟如下：

• 父進程創(chuàng)建管道，得到兩個?件描述符指向管道的兩端
• 父進程fork出子進程，?進程也有兩個?件描述符指向同?管道。
• 父進程關閉fd[0],子進程關閉fd[1]，即?進程關閉管道讀端,?進程關閉管道寫端（因為管道只支持單向通信）。?進程可以往管道?寫,?進程可以從管道?讀,管道是?環(huán)形隊列實現(xiàn)的,數據從寫端流?從讀端流出,這樣就實現(xiàn)了進程間通信。

詳細可參考文章：進程間的通信方式——pipe（管道）

2 高級管道通信

高級管道(popen)：將另一個程序當做一個新的進程在當前程序進程中啟動，則它算是當前程序的子進程，這種方式我們成為高級管道方式。

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，但是它允許無親緣關系進程間的通信。

4 消息隊列通信

消息隊列( message queue ) ： 消息隊列是由消息的鏈表，存放在內核中并由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點。

5 信號量通信

信號量( semophore ) ： 信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。

6 信號

信號 ( sinal ) ： 信號是一種比較復雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經發(fā)生。

7 共享內存通信

共享內存( shared memory ) ：共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創(chuàng)建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號兩，配合使用，來實現(xiàn)進程間的同步和通信。

8 套接字通信

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

之前寫過一個課程設計：基于Internet的Linux客戶機/服務器系統(tǒng)通訊設計與實現(xiàn)

是利用sock通信實現(xiàn)的，可以參考一下。

通信過程如下：

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，將相應字段賦值，再將其綁定在創(chuàng)建的服務器套接字上，綁定要使用 bind 系統(tǒng)調用，其原形如下：

int bind(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

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

8.3 監(jiān)聽

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

int listen(int socket, int backlog);

int accept(int socket, struct sockaddr *address, size_t *address_len);

其中 socket 表示服務器端的套接字描述符；backlog 表示排隊連接隊列的長度（若有多個客戶端同時連接，則需要進行排隊）；address 表示當前連接客戶端的本地地址，該參數為輸出參數，是客戶端傳遞過來的關于自身的信息；address_len 表示當前連接客戶端本地地址的字節(jié)長度，這個參數既是輸入參數，又是輸出參數。

8.4 連接服務器

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

對于SOCK_STREAM類型的流式套接字，需要客戶端與服務器之間進行連接方可使用。連接要使用 connect 系統(tǒng)調用，其原形為

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

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

connect(client_sockfd, (struct sockaddr*)&client_address, sizeof(client_address));

8.5 相互發(fā)送接收數據

無論客戶端還是服務器，都要和對方進行數據上的交互，這種交互也正是我們進程通信的主題。一個進程扮演客戶端的角色，另外一個進程扮演服務器的角色，兩個進程之間相互發(fā)送接收數據，這就是基于本地套接字的進程通信。發(fā)送和接收數據要使用 write 和 read 系統(tǒng)調用，它們的原形為：

int read(int socket, char *buffer, size_t len);
int write(int socket, char *buffer, size_t len);

其中 socket 為套接字描述符；len 為需要發(fā)送或需要接收的數據長度；

對于 read 系統(tǒng)調用，buffer 是用來存放接收數據的緩沖區(qū)，即接收來的數據存入其中，是一個輸出參數；

對于 write 系統(tǒng)調用，buffer 用來存放需要發(fā)送出去的數據，即 buffer 內的數據被發(fā)送出去，是一個輸入參數；返回值為已經發(fā)送或接收的數據長度。

8.6 斷開連接

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

int close(int socket);

參考資料：

• 進程間的通信方式——pipe（管道）
• Linux下socket編程實現(xiàn)客戶機服務器通信的例子
• Linux進程間套接字（Socket）通信
• 基于Internet的Linux客戶機/服務器系統(tǒng)通訊設計與實現(xiàn)