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进程间的五种通信方式介绍

时间:2020-10-16 09:43:25  来源:  作者:

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。

进程间的五种通信方式介绍

 

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。是一种可以网间通信的方式。



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