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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，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，管道分為匿名管道和命名管道。

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1、匿名管道

匿名管道是一種無需與任何文件系統(tǒng)相關聯(lián)的命名管道，它允許兩個進程之間通過一個文件描述符進行雙向通信，匿名管道主要用于具有親緣關系的父子進程之間的通信。

創(chuàng)建匿名管道：

include 
include 
include 
include 
int main() {
    int pipefd[2];
    if (pipe(pipefd) == -1) {
        std::cerr << "Pipe error" << std::endl;
        return -1;
    }
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) { // 子進程
        close(pipefd[0]); // 關閉讀端
        char ch = 'H';
        write(pipefd[1], &ch, sizeof(ch)); // 寫入數(shù)據(jù)
        close(pipefd[1]); // 關閉寫端
    } else if (pid > 0) { // 父進程
        close(pipefd[1]); // 關閉寫端
        char ch;
        read(pipefd[0], &ch, sizeof(ch)); // 讀取數(shù)據(jù)
        std::cout << "Received from child process: " << ch << std::endl;
        close(pipefd[0]); // 關閉讀端
    } else { // fork失敗
        std::cerr << "Fork error" << std::endl;
        return -1;
    }
    return 0;
}

2、命名管道(Named Pipe)

命名管道也是半雙工的通信方式，但它允許無親緣關系進程間的通信，命名管道分為本地命名管道和遠程命名管道，本地命名管道只能在當前操作系統(tǒng)中使用，而遠程命名管道可以在不同的操作系統(tǒng)中使用。

創(chuàng)建命名管道：

include 
include 
include 
include 
include 
include 
include 
int main() {
    int pipefd[2];
    if (mkfifo("mypipe", S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH) == -1) { // 創(chuàng)建命名管道失敗
        std::cerr << "Mkfifo error" << std::endl;
        return -1;
    }
    if (pipe(pipefd) == -1) { // 創(chuàng)建管道失敗
        std::cerr << "Pipe error" << std::endl;
        return -1;
    }
    pid_t pid = fork(); // 創(chuàng)建子進程
    if (pid == 0) { // 子進程
        close(pipefd[0]); // 關閉讀端
        char ch = 'H';
        write(pipefd[1], &ch, sizeof(ch)); // 寫入數(shù)據(jù)
        close(pipefd[1]); // 關閉寫端
    } else if (pid > 0) { // 父進程
        close(pipefd[1]); // 關閉寫端
        char ch;
        read(pipefd[0], &ch, sizeof(ch)); // 讀取數(shù)據(jù)
        std::cout << "Received from child process: " << ch << std::endl;
        close(pipefd[0]); // 關閉讀端
    } else { // fork失敗
        std::cerr << "Fork error" << std::endl;
        return -1;
    }
    return 0;
}

信號量(Semaphore)

信號量是一個計數(shù)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，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，信號量分為兩類：整型信號量和布爾型信號量，整型信號量可用于多進程及多線程間同步，4.24.1中提到了POSIX信號量，但是Windows不支持POSIX信號量，Windows上可以使用Windows API提供的Event對象來實現(xiàn)類似的功能，下面是基于Windows API的示例代碼：

“cpp//Create Semaphore for Mutexes in Windows API using CreateMutex function in Windows API.//Create Semaphore for Counting Down in Windows API using CreateEvent function in Windows API.//Create Semaphore for Counting Up in Windows API using CreateEvent function in Windows API.//Create Semaphore for Mutexes in POSIX OS using sem_open function in POSIX OS.//Create Semaphore for Counting Down in POSIX OS using sem_init function and sem_post function in POSIX OS.//Create Semaphore for Counting Up in POSIX OS using sem_init function and sem_wait function in POSIX OS.`三、消息隊列(Message Queuing)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、管線長、只有發(fā)送者和接收者的問題，消息隊列允許無親緣關系進程間發(fā)送消息給對方，消息隊列常作為進程間以及同一進程內不同線程之間的通信方法，四、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 (Inter-Process Communication) 實現(xiàn)形式，它可以實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)共享，但它又要求進程間必須存在一個共同的句柄，具體可以參考以下示例代碼： `cpp//Create Shared Memory in Windows OS using CreateFileMapping function in Windows OS.//Map Shared Memory in Windows OS using MapViewOfFile function in Windows OS.//Unmap Shared Memory in Windows OS using UnmapViewOfFile function in Windows OS.//Close Shared Memory in Windows OS using CloseHandle function in Windows OS.//Create Shared Memory in POSIX OS using mmap function in POSIX OS.//Unmap Shared Memory in POSIX OS using munmap function in POSIX OS.//Close Shared Memory in POSIX OS using close函數(shù) in POSIX OS.“五、套接字(Socket)套接字也可以用于進程間通信，與其他通信方式相比，它是一個抽象的通信接口，使得不同類型的傳輸協(xié)議可以公用這個接口，套接字可以用于不同主機間的進程通信，即分布式進程間通信 (DPC)，套接字的使用比較復雜，需要處理很多底層細節(jié)問題，這里不再詳細介紹套接字的使用方法。
文章標題：c進程間通信
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