进程通信的几种方式
【IT专家】进程间的五种通信方式介绍
进程间的五种通信方式介绍
进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道（包括无名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。
其中Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
以Linux中的C语言编程为例。
一、管道管道，通常指无名管道，是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点：它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。
它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
一、管道管道，通常指无名管道，是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点：它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。
它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
2、原型：1 #include unistd.h 2 int pipe(int fd[2]); // 返回值：若成功返回0，失败返回-1 当一个管道建立时，它会创建两个文件描述符：fd[0]为读而打开，fd[1]为写而打开。
如下图：。
进程通信的几种方法
进程通信的几种方法进程通信是指在操作系统中，不同的进程之间进行数据交换和信息传递的过程。
在现代操作系统中，进程通信是非常重要的，因为多个进程之间的协作可以提高系统的性能和效率。
本文将介绍几种常见的进程通信方法。
1.管道通信管道通信是一种单向、半双工的通信方式，通过创建一个管道，将一个进程的输出连接到另一个进程的输入，从而实现数据的传输。
管道通信一般用于具有父子关系的进程之间或者具有共同祖先的进程之间。
2.消息队列通信消息队列通信是一种通过操作系统内核来传递消息的机制。
进程可以将消息发送到消息队列，其他进程则可以从消息队列中接收消息。
消息队列通信具有高效、可靠、灵活等特点，常用于进程之间传递数据量较大的情况。
3.共享内存通信共享内存通信是一种进程间共享内存区域的方式。
多个进程可以访问同一块内存区域，从而实现数据的共享。
共享内存通信的优点是速度快，因为进程之间不需要进行数据的复制，但是需要进程之间进行同步和互斥操作，以避免数据的冲突。
4.信号量通信信号量通信是一种通过操作系统提供的信号量机制来实现进程间同步和互斥的方式。
进程可以通过信号量来进行互斥操作，以确保共享资源的安全访问。
信号量通信常用于进程之间共享资源的管理和同步。
5.套接字通信套接字通信是一种通过网络进行进程通信的方式，常用于不同主机之间的进程通信。
套接字通信可以通过TCP或UDP协议来实现，具有跨平台、可靠性高等特点。
总结起来，进程通信是操作系统中非常重要的一部分，不同的进程之间可以通过各种方式进行数据的交换和信息的传递。
管道通信、消息队列通信、共享内存通信、信号量通信和套接字通信是常见的几种进程通信方法。
不同的通信方法适用于不同的场景，开发人员需要根据具体需求选择合适的通信方式。
进程通信的正确使用可以提高系统的性能和效率，确保系统的稳定运行。
IT面试题：进程间的通信方式有哪几种
进程间的通信方式，其实我们一直在用它，但是我们都不会去注意它。
如果碰到面试官问你知道多少种进程间的通信方式，估计很多人都会有点懵。
今天我们就来总结下进程间的通信方式有哪些。
进程间通信的7种方式：1、管道/匿名管道（管道）管道是半双工的，数据只能向一个方向流动;需要双方通信时，需要建立起两个管道。
只能用于父子进程或者兄弟进程之间（具有亲缘关系的进程）;单独构成一种独立的文件系统：管道对于管道两端的进程而言，就是一个文件，但它不是普通的文件，它不属于某种文件系统，而是自立门户，单独构成一种文件系统，并且只存在与内存中。
数据的读出和写入：一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾，并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
（1）管道的实质：管道的实质是一个内核缓冲区，进程以先进先出的方式从缓冲区存取数据，管道一端的进程顺序的将数据写入缓冲区，另一端的进程则顺序的读出数据。
该缓冲区可以看做是一个循环队列，读和写的位置都是自动增长的，不能随意改变，一个数据只能被读一次，读出来以后在缓冲区就不复存在了。
当缓冲区读空或者写满时，有一定的规则控制相应的读进程或者写进程进入等待队列，当空的缓冲区有新数据写入或者满的缓冲区有数据读出来时，就唤醒等待队列中的进程继续读写。
（2）管道的局限：管道的主要局限性正体现在它的特点上：①只支持单向数据流;②只能用于具有亲缘关系的进程之间;③没有名字;④管道的缓冲区是有限的（管道制存在于内存中，在管道创建时，为缓冲区分配一个页面大小）;⑤管道所传送的是无格式字节流，这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式，比如多少字节算作一个消息（或命令，或记录）等等;2、有名管道（FIFO）匿名管道，由于没有名字，只能用于亲缘关系的进程间通信。
为了克服这个缺点，提出了有名管道（FIFO）。
有名管道不同于匿名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联，以有名管道的文件形式存在于文件系统中，这样，即使与有名管道的创建进程不存在亲缘关系的进程，只要可以访问该路径，就能够彼此通过有名管道相互通信，因此，通过有名管道不相关的进程也能交换数据。
进程间的八种通信方式----共享内存是最快的IPC方式
进程间的⼋种通信⽅式----共享内存是最快的IPC⽅式
1.⽆名管道( 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的进程间使⽤。
进程的亲缘关系通常是指⽗⼦进程关系。
2.⾼级管道(popen)：将另⼀个程序当做⼀个新的进程在当前程序进程中启动，则它算是当前程序的⼦进程，这种⽅式我们成为⾼级管道⽅式。
3.有名管道 (named pipe) ：有名管道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.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。
5.信号量( semophore ) ：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.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。
7.共享内存( 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，如信号两，配合使⽤，来实现进程间的同步和通信。
8.套接字( socket ) ：套解字也是⼀种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可⽤于不同机器间的进程通信。
linux socket进程间通信的几种方法
Linux Socket进程间通信的几种方法有：
1. 基于TCP协议的socket通信：使用TCP协议进行可靠的、面向连接的数据传输，适用于需要保证数据完整性和顺序的应用。
2. 基于UDP协议的socket通信：使用UDP协议进行无连接的、不可靠的数据传输，适用于实时性要求较高的应用。
3. 管道（pipe）：在Linux系统中，管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，且只能在具有亲缘关系的进程间使用。
4. 命名管道（named pipe）：也称为FIFO（First In First Out），它是一种特殊类型的文件，可以在不同进程之间实现双向通信。
5. 消息队列（message queue）：消息队列是一种消息的链表，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。
6. 共享内存（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，它可以被用于进程间的数据共享、内存映射和进程间通信等。
Linux_进程之间的通信
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND 2184 root 20 0 64220 4812 3908 R 6.7 0.2 0:00.01 top
1 root 20 0 178784 13560 8556 S 0.0 0.7 0:04.24 systemd 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 kthreadd 3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp 4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp 5 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.69 kworker/0:0-xfs-cil/dm-0 6 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-kblockd ...............
//此处的load average就表示负载平均值，这三个值代表最近1、5和15分钟的负载情况。
[root@localhost ~]# top top - 09:26:24 up 23 min, 4 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00 Tasks: 219 total, 1 running, 218 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.2 hi, 0.2 si, 0.0 st MiB Mem : 1965.1 total, 1405.6 free, 260.4 used, 299.1 buff/cache MiB Swap: 2096.0 total, 2096.0 free, 0.0 used. 1545.0 avail Mem
进程间通信的11种方法
7。Internet通信 它让应用程序从Internet地址上载或下载文件
8。RPC：远程过程调用，很少使用，因其与UNIX的RPC不兼容。
9。串行/并行通信(Serial/Parallel Communication)
它允许应用程序通过串行或并行端口与其他的应用程序通信
10。COM/DCOM
a.设定一块共享内存区域
HANDLE CreateFileMapping(HANDLE,LPSECURITY_ATTRIBUTES, DWORD, DWORD, DWORD, LPCSTR)
产生一个file-mapping核心对象
LPVOID MapViewOfFile(
进程间通信的11种方法
进程间通信有以下方法
Using named objects
Waiting for multiple objects
Waiting in a message loop
Using mutex objects
Using semaphore objects
HANDLE hFileMappingObject,
DWORD dwDesiredAcess,
DWORD dwFileOffsetHigh,
DWORD dwFileOffsetLow,
DWORD dwNumberOfBytesToMap
可以被使用于I/O Completion Ports
5 邮件槽(Mailslots)
广播式通信,在32系统中提供的新方法，可以在不同主机间交换数据，在 WIN9X下只支持邮件槽客户
6。Windows套接字(Windows Socket)
它具备消息管道所有的功能，但遵守一套通信标准使的不同操作系统之上的应 用程序之间可以互相通信。
操作系统中的进程通信与同步机制
操作系统中的进程通信与同步机制在操作系统中，进程通信和同步机制是实现多任务并发执行的关键。
进程通信（Inter-Process Communication）指的是进程之间传递信息和数据的机制，而同步机制（Synchronization Mechanism）则是用于控制多个进程之间的执行顺序和互斥访问共享资源的方法。
本文将就进程通信和同步机制展开探讨。
一、进程通信进程通信是实现多个进程之间信息和数据交换的重要手段。
常见的进程通信方式包括管道、消息队列、共享内存和套接字等。
1. 管道（Pipe）管道是一种半双工的通信方式，分为匿名管道和有名管道。
匿名管道通常用于父子进程之间的通信，而有名管道则可用于无关进程之间的通信。
管道可以实现单向通信，数据从管道的一端写入，从另一端读取。
2. 消息队列（Message Queue）消息队列是一种通过消息传递进行进程间通信的方式。
进程可以向消息队列发送消息，其他进程则可以从队列中读取消息。
消息队列可以实现多对多的进程通信，具有较高的灵活性和可靠性。
3. 共享内存（Shared Memory）共享内存是一种直接将内存段映射到多个进程地址空间的通信方式。
多个进程可以通过访问同一块共享内存来实现数据的交换和共享。
共享内存通常具有较高的性能，但需要仔细处理进程间的数据一致性问题。
4. 套接字（Socket）套接字是一种网络编程中常用的进程间通信方式。
通过套接字，不同主机上的进程可以进行网络通信，实现远程进程间的数据传输。
套接字通信可实现灵活的多对多通信模式，但需要考虑网络通信的可靠性和安全性。
二、同步机制同步机制用于协调多个进程之间的执行顺序和共享资源的访问，有效避免竞态条件和不一致的问题。
常见的同步机制包括互斥锁、条件变量、信号量和屏障等。
1. 互斥锁（Mutex）互斥锁用于实现对共享资源的互斥访问。
当一个进程获取到互斥锁时，其他进程必须等待释放锁后才能访问该资源。
互斥锁可以防止多个进程同时访问共享资源，从而保证数据的一致性。
linux进程通信方法
linux进程通信方法Linux进程通信方法在Linux操作系统中，进程之间的通信是非常重要的。
进程通信（Inter-Process Communication，简称IPC）是指在多个进程之间进行数据交换和共享的机制。
Linux提供了多种进程通信方法，包括管道、命名管道、信号量、共享内存、消息队列和套接字等。
下面将详细介绍每种通信方法的使用。
1. 管道（Pipe）管道是最基本的进程通信方法之一，它可以在父进程和子进程之间创建一个单向通道，数据只能单向流动。
管道可以通过命令行工具`pipe`创建，也可以通过C语言函数`pipe()`创建。
在管道中，数据的流动是按照先进先出的原则进行的。
父进程和子进程通过管道进行通信时，必须遵循一定的协议，以确保数据的正确传输。
2. 命名管道（Named Pipe）命名管道也是一种进程间通信的方法，它与管道类似，但不同的是命名管道可以通过文件系统中的路径进行访问。
命名管道可以通过命令行工具`mkfifo`创建，也可以通过C语言函数`mkfifo()`创建。
命名管道是一种有名的管道，可以在多个进程之间进行通信，而不仅仅是父进程和子进程。
3. 信号量（Semaphore）信号量是一种用于实现进程间互斥和同步的方法。
通过信号量，进程可以申请和释放资源，以保证进程之间的顺序执行。
Linux提供了一组信号量函数，包括`semget()`、`semop()`和`semctl()`等。
通过这些函数，进程可以创建信号量、进行P操作和V操作，以及控制信号量的属性。
4. 共享内存（Shared Memory）共享内存是进程间通信的一种高效的方法，它可以使多个进程共享同一块内存空间。
通过共享内存，进程可以直接读写内存中的数据，而不需要进行复制操作。
Linux提供了一组共享内存函数，包括`shmget()`、`shmat()`和`shmdt()`等。
通过这些函数，进程可以创建共享内存段、将共享内存映射到自己的地址空间，并且可以解除共享内存的映射关系。
windows进程间通信的几种方法
windows进程间通信的几种方法（实用版4篇）目录（篇1）1.引言2.Windows进程间通信概述3.管道通信4.共享内存通信5.消息队列通信6.套接字通信7.结论正文（篇1）一、引言Windows操作系统以其强大的功能和灵活性，吸引了众多用户。
在Windows平台上，进程间通信（IPC）是实现应用程序之间数据交换和协作的关键。
本文将介绍几种常用的Windows进程间通信方法。
二、Windows进程间通信概述Windows进程间通信是指不同进程之间通过某种机制实现数据交换。
它允许应用程序在不同的线程或进程之间传递信息，从而实现协同工作。
在Windows平台上，有多种进程间通信机制可供选择，包括管道、共享内存、消息队列和套接字等。
三、管道通信1.概述：管道是一种用于不同进程之间数据交换的同步机制。
它提供了一种单向数据流，可实现父子进程之间的通信。
2.创建：使用CreateNamedPipe函数创建命名管道或使用CreatePipe函数创建匿名管道。
3.读取/写入：使用ReadFile和WriteFile函数进行数据的读取和写入。
4.关闭：使用CloseHandle函数关闭管道句柄。
四、共享内存通信1.概述：共享内存允许多个进程访问同一块内存区域，从而实现数据共享和快速数据访问。
2.创建：使用CreateFileMapping函数创建共享内存映射。
3.读取/写入：使用MapViewOfFile函数将共享内存映射到进程的地址空间，并进行数据的读取和写入。
4.同步：使用原子操作或信号量进行数据的同步和互斥访问。
五、消息队列通信1.概述：消息队列允许不同进程之间传递消息，实现异步通信。
它可以实现消息的批量发送和接收，适用于高并发的消息传递场景。
2.创建：使用CreateMailslot函数创建消息队列。
3.发送/接收：使用SendMessage函数发送消息，使用SendMessage 函数的异步版本接收消息。
进程间通信的几种方式
进程间通信的⼏种⽅式典型回答1. 套接字套接字为通信的端点。
通过⽹络通信的每对进程需要使⽤⼀对套接字，即每个进程各有⼀个。
每个套接字由⼀个 IP 地址和⼀个端⼝号组成。
通常，套接字采⽤ CS 架构，服务器通过监听指定的端⼝，来等待特定服务。
服务器在收到请求后，接受来⾃客户端套接字的连接，从⽽完成连接。
2. 管道管道提供了⼀个相对简单的进程间的相互通信，普通管道允许⽗进程和⼦进程之间的通信，⽽命名管道允许不相关进程之间的通信。
知识延伸进程间通信有两种基本模型：共享内存和消息传递。
共享内存模型会建⽴起⼀块供协作进程共享的内存区域，进程通过向此共享区域读出或写⼊数据来交换信息。
消息传递模型通过在协作进程间交换信息来实现通信。
下图给出了两个模型的对⽐：很多系统同时实现了这两种模型。
消息传递对于交换较少数量的数据很有⽤，因为⽆需避免冲突。
对于分布式系统，消息传递也⽐共享内存更易实现。
共享内存可以快于消息传递，这是因为消息传递的实现经常采⽤系统调⽤，因此需要更多的时间以便内核介⼊。
与此相反，共享内存系统仅在建⽴共享内存区域时需要系统调⽤；⼀旦建⽴共享内存，所有访问都可作为常规内存访问，⽆需借助内核。
对具有多个处理核的系统上，消息传递的性能要优于共享内存。
共享内存会有⾼速缓存⼀致性问题，这是由共享数据在多个⾼速缓存之间迁移⽽引起的。
随着系统处理核的⽇益增加，可能导致消息传递作为 IPC 的⾸选机制。
共享内存系统采⽤共享内存的进程间通信，需要通信进程建⽴共享内存区域。
通常，这⼀⽚共享内存区域驻留在创建共享内存段的进程地址空间内。
其它希望使⽤这个共享内存段进⾏通信的进程应将其附加到⾃⼰的地址空间。
回忆⼀下，通常操作系统试图阻⽌⼀个进程访问另⼀个进程的内存。
共享内存需要两个或更多的进程同意取消这⼀限制；这样它们通过在共享区域内读出或写⼊来交换信息。
数据的类型或位置取决于这些进程，⽽不是受控于操作系统。
另外，进程负责确保，它们不向同⼀位置同时写⼊数据。
qt进程通信的几种方法
qt进程通信的几种方法
Qt是一种跨平台的C++应用程序开发框架，它提供了许多方便的工具和类库，使得开发者可以轻松地实现进程间通信。
在Qt中，有多种方法可以实现进程间通信，下面将介绍其中的几种方法。
1. 信号与槽机制
信号与槽机制是Qt中最常用的进程间通信方式之一。
它通过信号和槽的连接来实现进程间的通信。
当一个对象发出信号时，与之连接的槽函数会被自动调用。
这种机制可以实现进程间的异步通信，非常方便。
2. 共享内存
共享内存是一种进程间通信的高效方式。
它可以让多个进程共享同一块内存区域，从而实现数据的共享。
在Qt中，可以使用QSharedMemory类来实现共享内存。
通过该类，可以创建一个共享内存区域，并在多个进程之间进行读写操作。
3. 套接字
套接字是一种基于网络的进程间通信方式。
在Qt中，可以使用QTcpSocket和QTcpServer类来实现套接字通信。
通过这种方式，可以在不同的计算机之间进行进程间通信，非常灵活。
4. 本地套接字
本地套接字是一种基于本地文件系统的进程间通信方式。
在Qt中，可以使用QLocalSocket和QLocalServer类来实现本地套接字通信。
通过这种方式，可以在同一台计算机上的不同进程之间进行通信，非常方便。
Qt提供了多种进程间通信的方式，开发者可以根据实际需求选择合适的方式。
无论是信号与槽机制、共享内存、套接字还是本地套接字，都可以实现进程间的通信，让应用程序更加灵活和高效。
安卓进程间通信的四种方式(含案例)
安卓进程间通信的四种方式（含案例）1. BinderBinder是Android系统中的一种轻量级的进程间通信机制。
它基于C++语言实现，允许多个进程共享数据和调用彼此的方法。
Binder有三个角色：服务端、客户端和服务管理器。
服务端提供服务并注册到服务管理器，客户端通过服务管理器获取服务对象并进行通信。
例如，一个应用可能需要使用另一个应用提供的服务，通过Binder可以跨进程访问服务的方法。
服务端可以实现一个抽象类，并将其注册到服务管理器，客户端通过服务管理器获取服务对象，并调用其方法。
2. ContentProviderContentProvider是Android提供的一种数据共享机制，能够使一个应用程序的数据集对其他应用程序可见。
ContentProvider提供了一系列的方法，允许其他应用程序通过URI进行数据的访问、插入、更新和删除。
例如，一个应用程序有一个存储用户信息的数据库，通过将ContentProvider暴露给其他应用程序，其他应用程序可以通过URI查询、插入、更新和删除用户信息。
3.广播广播是Android提供的进程间通信的一种方式。
广播通过Intent传递消息，发送广播的应用程序将消息发送给其他应用程序，并且其他应用程序可以通过注册广播接收器来接收这些消息。
例如，一个应用程序可能发送一个自定义广播来通知其他应用程序有关一些事件的发生，其他应用程序可以注册广播接收器来接收这个广播并执行相应的操作。
4. MessengerMessenger是一种轻量级的IPC机制，它是基于Binder实现的。
Messenger可以在不同的进程间发送Message对象，通过Message对象传递数据。
例如，一个应用程序可以创建一个Messenger实例，并将其传递给另一个应用程序，另一个应用程序可以通过Messenger向第一个应用程序发送消息，并通过消息携带数据。
以上是安卓进程间通信的四种方式，每种方式都有自己的特点和适用场景。
进程间的五种通信方式介绍
进程间的五种通信⽅式介绍进程间通信⼜叫IPC (InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC 的⽅式通常有管道（包括⽆名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket。
Socket⽀持不同主机上的两个进程IPC。
>>>>1，管道分为命名管道和⽆名管道，在内核中申请⼀块固定⼤⼩的缓冲区，程序拥有写⼊和读取的权利，都可以看成⼀种特殊的⽂件，具有固定的读端和写端，也可以使⽤普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的⽂件，并不属于其他任何⽂件系统，并且只存在于内存中；⽆名管道⼀般使⽤fork函数实现⽗⼦进程的通信，命名管道⽤于没有⾎缘关系的进程也可以进程间通信；⾯向字节流、⾃带同步互斥机制、半双⼯，单向通信，两个管道实现双向通信。
2，消息队列，在内核中创建⼀队列，队列中每个元素是⼀个数据报，不同的进程可以通过句柄去访问这个队列；消息队列独⽴于发送与接收进程，可以通过顺序和消息类型读取，也可以fifo 读取；消息队列可实现双向通信。
3，信号量，在内核中创建⼀个信号量集合（本质是个数组），数组的元素（信号量）都是1，使⽤P操作进⾏-1，使⽤V操作+1，通过对临界资源进⾏保护实现多进程的同步4，共享内存，将同⼀块物理内存⼀块映射到不同的进程的虚拟地址空间中，实现不同进程间对同⼀资源的共享。
⽬前最快的IPC形式，不⽤从⽤户态到内核态的频繁切换和拷贝数据，直接从内存中读取就可以，共享内存是临界资源，所以需要操作时必须要保证原⼦性。
使⽤信号量或者互斥锁都可以。
5，socket是应⽤层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是⼀组接⼝，把复杂的TCP/IP 协议族隐藏在Socket接⼝后⾯，对⽤户来说，⼀组简单的接⼝就是全部，让Socket去组织数据。
socket起源于UNIX，在Unix⼀切皆⽂件哲学的思想下，socket是⼀种”打开—读/写—关闭”模式的实现，服务器和客户端各⾃维护⼀个”⽂件”，在建⽴连接打开后，可以向⾃⼰⽂件写⼊内容供对⽅读取或者读取对⽅内容，通讯结束时关闭⽂件。
操作系统中的进程通信与同步
操作系统中的进程通信与同步操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，负责管理和协调计算机硬件和软件资源，提供良好的用户体验和高效的计算能力。
在操作系统中，进程通信与同步是非常重要的概念和功能，它们使得多个进程能够协同工作，共享资源，并保持数据一致性。
本文将深入探讨操作系统中进程通信与同步的原理和方法。
一、进程通信的概念与分类进程通信是指不同进程之间交换数据、信息或信号的过程。
进程通信主要分为以下几种类型：1.进程间共享内存：多个进程直接访问同一个内存区域，可以实现高效的数据传输和共享。
2.管道通信：一种半双工的通信方式，通过一个共享的缓冲区实现进程间的数据传输，适用于具有父子关系的进程。
3.消息队列通信：进程通过消息队列发送和接收消息，实现进程间的异步通信。
4.信号量通信：通过信号量实现进程间的同步和互斥，保证多个进程访问共享资源的有序性。
5.套接字通信：一种网络通信方式，可以实现不同主机上的进程之间的通信。
二、进程同步的概念与实现进程同步是指多个进程之间按一定的顺序执行，保证数据的一致性和正确性。
常用的进程同步机制包括：1.互斥锁：通过设置互斥锁来控制多个进程对共享资源的访问，同一时刻只允许一个进程访问临界资源，其他进程需要等待解锁后才能访问。
2.条件变量：用于在进程间传递信号和通知，当满足某些条件时，等待的进程被唤醒继续执行。
3.信号量：通过对信号量的操作实现进程之间的同步和互斥，包括P操作和V操作，用于申请资源和释放资源。
4.屏障：用于同步多个线程的执行，当所有线程到达屏障时，才能一起继续执行后续的操作。
三、进程通信与同步的应用场景进程通信和同步在操作系统中有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景：1.生产者消费者问题：多个生产者和消费者共享一个缓冲区，生产者负责往缓冲区中生产数据，消费者负责从缓冲区中消费数据。
通过互斥锁和条件变量保证生产者和消费者的顺序执行和缓冲区的正确访问。
2.进程池：使用进程池来管理和调度进程的执行，通过互斥锁和信号量来控制进程的创建和销毁，保证池中进程的合理使用和资源的共享。
进程间通信的方式
进程间通信的方式
进程间通信是指不同进程之间通过特定的方法进行数据传输和交流的过程。
常见的进程间通信方式有以下几种：
1. 管道：管道是一种单向的、按顺序存取的通信方式。
使用管道时，必须有一个进程向管道内写数据，另一个进程从管道中读取数据。
2. 共享内存：共享内存是指多个进程可以访问同一块内存空间，可以方便地共享数据。
但是需要注意对共享内存的操作必须同步，否则会出现数据冲突问题。
3. 消息队列：消息队列是指可以按照一定的规则，将一堆消息存储在一个队列中，进程可以从该队列中读取消息。
消息队列常常用来进行一些异步操作。
4. 套接字：套接字是一种通信机制，常用于建立客户端和服务器之间的网络连接。
套接字可以通过本地网络或者互联网进行通信。
5. 信号量：信号量是一种用于多进程同步的机制，通常用于控制多个进程对共享资源的访问。
当多个进程访问同一资源时，可以利用信号量避免出现竞争条件。
综上所述，不同的进程间通信方式适用于不同的场景和需求。
在实际开发中，需要结合具体的应用场景和技术选型进行选择和使用。
进程通信原理
进程通信原理
进程通信是实现并发进程之间相互合作的重要手段。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 进程间通信：当两个或多个进程在共享内存空间时，它们可以通过读写共享内存中的数据来进行通信。
进程可以将数据写入共享内存，其他进程则可以读取这些数据。
这种通信方式称为进程间通信（IPC）。
2. 消息传递：消息传递是一种常用的进程通信方式。
进程可以通过发送和接收消息来进行通信。
常见的消息传递系统包括管道、队列、信箱等。
3. 共享内存：共享内存允许多个进程访问同一块内存空间，通过读写共享内存中的数据来进行通信。
共享内存的实现需要一种同步机制，以避免多个进程同时读写共享内存导致的数据冲突。
4. 信号量：信号量是一种同步机制，用于控制多个进程对共享资源的访问。
它通常用于实现互斥锁、条件变量等同步原语，以确保多个进程在访问共享资源时的正确性。
5. 套接字：套接字是一种通用的进程间通信机制，可以在不同主机上的进程之间进行通信。
通过套接字，进程可以发送和接收数据，实现类似于管道和消息传递的通信方式。
总之，进程通信的原理主要是通过共享内存、消息传递、信号量、套接字等方式实现并发进程之间的相互合作和协调，以完成特定的任务。
linux系统进程间通信的方式
linux系统进程间通信的方式Linux系统中进程间通信是非常重要的，因为在现实应用程序中，进程之间需要相互协作完成任务。
Linux系统提供了多种方式让进程之间可以互相通信，包括管道、消息队列、信号、共享内存、Socket等。
1. 管道（pipe）管道是一种比较简单的进程间通信方法，它是一种单向通信机制，只能在具有父子关系的进程之间使用。
管道可以实现进程间数据的传递，比如一个进程可以把数据写入管道，而另一个进程从管道中读取数据。
管道在内部实现中使用了缓冲区，可以缓存一定量的数据，不过它的缓存大小是有限的，不能够实现无限存储。
管道可以分为两种类型，一种是无名管道（unnamed pipe），另一种是有名管道（named pipe）。
无名管道在创建后只能被具有亲缘关系的进程使用，而有名管道可以让其他进程也可以使用。
无名管道的创建可以使用pipe()系统调用，例如：```c int fd[2]; pipe(fd); ```这会创建一个长度为2的整形数组，其中fd[0]用来读取数据，fd[1]用来写入数据。
写入的数据可以通过write()系统调用传输，而读取数据可以通过read()系统调用传输。
2. 消息队列（message queue）消息队列是另一种经常使用的进程间通信方法，它可以实现多个进程之间的通信。
不同进程可以通过消息队列来传递具有特定格式的消息，消息队列通过内核维护，因此消息队列可以在不同进程间共享，但是不能在不同机器间共享。
消息队列和管道类似，也有一定的缓存空间，因此可以实现异步通信。
消息队列在发送前需要给消息建立特定的格式，这个格式可以为结构体，用于存储各种信息，例如发送者、接收者、消息内容等。
发送者使用msgsnd()系统调用将消息放入消息队列中，而接收者可以使用msgrcv()系统调用来接收消息。
消息队列支持多种参数，例如IPC_CREAT、IPC_EXCL、MSG_NOERROR等，可以用来控制消息队列的属性。
进程通信
算法的错误及错误的根源
有可能多个进程同时进入临界区。错误的根源： 当lock==0时，while中的判断和lock=1应同时完成。 Lock也是临界资源。引入另一个临界资源来解决 临界资源的互斥问题是不可能的。 解决问题的关键： lock变量的检查(while)和置 1(lock=1)应同时完成。
需要为每一个临界资源设置一个信号量，登记临界 资源的状态。信号量是临界资源的管理者。
如果进程之间的关系是竞争(互斥使用同一个临界资 源)，仅需要为该资源设计一个信号量mutex，该 信号量的初值为1，称该信号量为互斥信号量。
例：信号量实现互斥的方案
s.value
• s.value==0, 执行p操作的进程会阻塞 • s.value>0,执行p操作的进程不会阻塞， s.value的 值表示系统最多还能够同时接纳多少个新的临界 资源的访问请求(在当前时刻，多少个进程的p操 作可以通过，不会引起进程阻塞）。 • s.value<0，| s.value |为 信号量队列sem_queue *head中元素的个数。即有多少个进程在等待使用 临界资源。故执行V操作的进程，如果在 ++s.value之后发现其值<=0将唤醒信号量队列中 等待使用临界资源的进程。
信号量设计
• customers: 该信号量为等待理发的用户而计数。 值为0时理发师入睡等待下一位顾客。 • 计数器变量waiting: customers.value的copy。其 必要性在于实现当customers.value=5时用户离开 理发店。 • barbers: 处于清醒状态中，等待为用户理发的理 发师数量。 • mutex：保证对椅子的互斥操作。即保证互斥访 问变量waiting。
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2.4 命名管道
命名管道(Named Pipe)是服务器进程和一个或多个客户进程之间通信的单向或双向管道。不和不同计算机之间使用，服务器建立命名管道时给它指定一个名字，任何进程都可以通过该名字打开管道的另一端，根据给定的权限和服务器进程通信。
2.13 WM_COPYDATA消息
WM_COPYDATA是一种非常强大却鲜为人知的消息。当一个应用向另一个应用传送数据时，发送方只需使用调用SendMessage函数，参数是目的窗口的句柄、传递数据的起始地址、WM_COPYDATA消息。接收方只需像处理其它消息那样处理WM_COPY DATA消息，这样收发双方就实现了数据共享。
命名管道提供了相对简单的编程接口，使通过网络传输数据并不比同一计算机上两进程之间通信更困难，不过如果要同时和多个进程通信它就力不从心了。
2.5 邮件槽
邮件槽(Mailslots)提供进程间单向通信能力，任何进程都能建立邮件槽成为邮件槽服务器。其它进程，称为邮件槽客户，可以通过邮件槽的名字给邮件槽服务器进程发送消息。进来的消息一直放在邮件槽中，直到服务器进程读取它为止。一个进程既可以是邮件槽服务器也可以是邮件槽客户，因此可建立多个邮件槽实现进程间的双向通信。
Win32 API中共享内存(Shared Memory)实际就是文件映射的一种特殊情况。进程在创建文件映射对象时用0xFFFFFFFF来代替文件句柄(HANDLE)，就表示了对应的文件映射对象是从操作系统页面文件访问内存，其它进程打开该文件映射对象就可以访问该内存块。由于共享内存是用文件映射实现的，所以它也有较好的安全性，也只能运行于同一计算机上的进程之间。
(2)命名文件映射：第一个进程在建立文件映射对象时可以给该对象指定一个名字(可与文件名不同)。第二个进程可通过这个名字打开此文件映射对象。另外，第一个进程也可以通过一些其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把名字传给第二个进程。
(3)句柄复制：第一个进程建立文件映射对象，然后通过其它IPC机制(有名管道、邮件槽等)把对象句柄传递给第二个进程。第二个进程复制该句柄就取得对该文件映射对象的访问权限。
文件映射是在多个进程间共享数据的非常有效方法，有较好的安全性。但文件映射只能用于本地机器的进程之间，不能用于网络中，而开发者还必须控制进程间的同步。
2.2 共享内存
在一个进程内创建内存映射，却能够在其他都个进程中使用。这些进程共享的是物理存储器的同一个页面，在把这些物理内存映射到虚拟内存时各个进程的虚拟地址并不一定相同。当一个进程将数据写入共享内存时，其他进程可以立即获取数据变更情况。
2.6 剪贴板
Windows系统支持剪贴板IPC的基本机制是由系统预留的一块全局共享内存，可用于被各进程暂时存储数据。写入进程首先创建一个全局内存块，并将数据写到该内存块；接受数据的进程通过剪贴板机制获取此内存块的句柄，并完成对该内存块数据的读取。
剪贴板(Clipped Board)实质是Win32 API中一组用来传输数据的函数和消息，为Windows应用程序之间进行数据共享提供了一个中介，Windows已建立的剪切(复制)－粘贴的机制为不同应用程序之间共享不同格式数据提供了一条捷径。当用户在应用程序中执行剪切或复制操作时，应用程序把选取的数据用一种或多种格式放在剪贴板上。然后任何其它应用程序都可以从剪贴板上拾取数据，从给定格式中选择适合自己的格式。
同DDE技术相同，大多数基于Windows的应用程序都支持OLE技术。
2.9 动态连接库
Win32动态连接库(DLL)中的全局数据可以被调用DLL的所有进程共享，这就又给进程间通信开辟了一条新的途径，当然访问时要注意同步问题。
虽然可以通过DLL进行进程间数据共享，但从数据安全的角度考虑，我们并不提倡这种方法，使用带有访问权限控制的共享内存的方法更好一些。
1 进程与进程通信
进程是可运行的程序的实例，包含两部分，一部分是操作系统用来管理进程的内核对象，一部分是创建时系统分配的资源，主要是内存地址空间。
进程是装入内存并准备执行的程序，每个进程都有私有的虚拟地址空间，由代码、数据以及它可利用的系统资源(如文件、管道等)组成。多进程/多线程是Windows操作系统的一个基本特征。Microsoft Win32应用编程接口(Application Programming Interface, API)提供了大量支持应用程序间数据共享和交换的机制，这些机制行使的活动称为进程间通信(InterProcess Communication, IPC)，进程通信就是指不同进程间进行数据共享和数据交换。
(1) 冷链：数据交换是一次性数据传输，与剪贴板相同。
(2) 温链：当数据交换时服务器通知客户，然后客户必须请求新的数据。
(3) 热链：当数据交换时服务器自动给客户发送数据。
DDE交换可以发生在单机或网络中不同计算机的应用程序之间。开发者还可以定义定制的DDE数据格式进行应用程序之间特别目的IPC，它们有更紧密耦合的通信要求。大多数基于Windows的应用程序都支持DDE。
2.10 远程过程调用
Win32 API提供的远程过程调用(RPC)使应用程序可以使用远程调用函数，这使在网络上用RPC进行进程通信就像函数调用那样简单。RPC既可以在单机不同进程间使用也可以在网络中使用。
由于Win32 API提供的RPC服从OSF-DCE(Open Software Foundation Distributed Computing Environment)标准。所以通过Win32 API编写的RPC应用程序能与其它操作系统上支持DEC的RPC应用程序通信。使用RPC开发者可以建立高性能、紧密耦合的分布式应用程序。
2.7 动态数据交换
动态数据交换(DDE)是使用共享内存在应用程序之间进行数据交换的一种进程间通信形式。应用程序可以使用DDE进行一次性数据传输，也可以当出现新数据时，通过发送更新值在应用程序间动态交换数据。
DDE和剪贴板一样既支持标准数据格式(如文本、位图等)，又可以支持自己定义的数据格式。但它们的数据传输机制却不同，一个明显区别是剪贴板操作几乎总是用作对用户指定操作的一次性应答－如从菜单中选择Paste命令。尽管DDE也可以由用户启动，但它继续发挥作用一般不必用户进一步干预。DDE有三种数据交换方式：
2.3 匿名管道
管道和油槽其实是对共享内存的两种不同的封装机制。
管道(Pipe)是一种具有两个端点的通信通道：有一端句柄的进程可以和有另一端句柄的进程通信。管道可以是单向－一端是只读的，另一端点是只写的；也可以是双向的一管道的两端点既可读也可写。
匿名管道(Anonymous Pipe)是在父进程和子进程之间，或同一父进程的两个子进程之间传输数据的无名字的单向管道。通常由父进程创建管道，然后由要通信的子进程继承通道的读端点句柄或写端点句柄，然后实现通信。父进程还可以建立两个或更多个继承匿名管道读和写句柄的子进程。这些子进程可以使用管道直接通信，不需要通过父进程。
剪贴板是一个非常松散的交换媒介，可以支持任何数据格式，每一格式由一无符号整数标识，对标准(预定义)剪贴板格式，该值是Win32 API定义的常量；对非标准格式可以使用Register Clipboard Format函数注册为新的剪贴板格式。利用剪贴板进行交换的数据只需在数据格式上一致或都可以转化为某种格式就行。但剪贴板只能在基于Windows的程序中使用，不能在网络上使用。
2.8 对象连接与嵌入
应用程序利用对象连接与嵌入(OLE)技术管理复合文档(由多种数据格式组成的文档)，OLE提供使某应用程序更容易调用其它应用程序进行数据编辑的服务。例如，OLE支持的字处理器可以嵌套电子表格，当用户要编辑电子表格时OLE库可自动启动电子表格编辑器。当用户退出电子表格编辑器时，该表格已在原始字处理器文档中得到更新。在这里电子表格编辑器变成了字处理器的扩展，而如果使用DDE，用户要显式地启动电子表格编辑器。
通过邮件槽可以给本地计算机上的邮件槽、其它计算机上的邮件槽或指定网络区域中所有计算机上有同样名字的邮件槽发送消息。广播通信的消息长度不能超过400字节，非广播消息的长度则受邮件槽服务器指定的最大消息长度的限制。
邮件槽与命名管道相似，不过它传输数据是通过不可靠的数据报(如TCP/IP协议中的UDP包)完成的，一旦网络发生错误则无法保证消息正确地接收，而命名管道传输数据则是建立在可靠连接基础上的。不过邮件槽有简化的编程接口和给指定网络区域内的所有计算机广播消息的能力，所以邮件槽不失为应用程序发送和接收消息的另一种选择。
现在通过Sockets实现进程通信的网络应用越来越多，这主要的原因是Sockets的跨平台性要比其它IPC机制好得多，另外WinSock 2.0不仅支持TCP/IP协议，而且还支持其它协议(如IPX)。Sockets的唯一缺点是它支持的是底层通信操作，这使得在单机的进程间进行简单数据传递不太方便，这时使用下面将介绍的WM_COPYDATA消息将更合适些。
2.11 NetBios函数
Win32 API提供NetBios函数用于处理低级网络控制，这主要是为IBM NetBios系统编写与Windows的接口。除非那些有特殊低级网络功能要求的应用程序，其它应用程序最好不要使用NetBios函数来进行进程间通信。
2.12 Sockets
Windows Sockets规范是以U.C.Berkeley大学BSD UNIX中流行的Socket接口为范例定义的一套Windows下的网络编程接口。除了Berkeley Socket原有的库函数以外，还扩展了一组针对Windows的函数，使程序员可以充分利用Windows的消息机制进行编程。
正因为使用Win32 API进行进程通信方式有多种，如何选择恰当的通信方式就成为应用开发中的一个重要问题，下面本文将对Win32中进程通信的几种方法加以分析和比较。