进程间的通信方式：
1.管道（pipe）及有名管道（named 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。
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。
2.信号（signal）：
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。
3.消息队列（message queue）：
消息队列是消息的链接表，它克服了上两种通信方式中信号量有限的缺点，具有写权限得进程可以按照一定得规则向消息队列中添加新信息；对消息队列有读权限得进程则可以从消息队列中读取信息。
其基本思想是:根据”生产者-消费者”原理,利用内存中公用消息缓冲区实现进程之间的信息交换.
内存中开辟了若干消息缓冲区,用以存放消息.每当一个进程向另一个进程发送消息时,便申请一个消息缓冲区,并把已准备好的消息送到缓冲区,然后把该消息缓冲区插入到接收进程的消息队列中,最后通知接收进程.接收进程收到发送里程发来的通知后,从本进程的消息队列中摘下一消息缓冲区,取出所需的信息,然后把消息缓冲区不定期给系统.系统负责管理公用消息缓冲区以及消息的传递. 一个进程可以给若干个进程发送消息,反之,一个进程可以接收不同进程发来的消息.显然,进程中关于消息队列的操作是临界区.当发送进程正往接收进程的消息队列中添加一条消息时,接收进程不能同时从该消息队列中到出消息:反之也一样.
4.共享内存（shared memory）：
可以说这是最有用的进程间通信方式。它使得多个进程可以访问同一块内存空间，不同进程可以及时看到对方进程中对共享内存中数据得更新。这种方式需要依靠某种同步操作，如互斥锁和信号量等。
这种通信模式需要解决两个问题：第一个问题是怎样提供共享内存；第二个是公共内存的互斥关系则是程序开发人员的责任。
5.信号量（semaphore）：
主要作为进程之间及同一种进程的不同线程之间得同步和互斥手段。
6.套接字（socket）；
套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。
用法：
1 管道
它包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信。 1.1 无名管道由pipe（）函数创建：
#include <unistd.h> int pipe(int filedis[2])；//参数filedis返回两个文件描述符：filedes[0]为读而打开，filedes[1]为写而打开。filedes[1]的输出是filedes[0]的输入。 //下面的例子示范了如何在父进程和子进程间实现通信。 #define INPUT 0 #define OUTPUT 1 void main() { int file_descriptors[2]; /*定义子进程号 */ pid_t pid; char buf[256]; int returned_count; /*创建无名管道*/ pipe(file_descriptors); /*创建子进程*/ if((pid = fork()) == -1) { printf("Error in fork\n"); exit(1); } /*执行子进程*/ if(pid == 0) { printf("in the spawned (child) process...\n"); /*子进程向父进程写数据，关闭管道的读端*/ close(file_descriptors[INPUT]); write(file_descriptors[OUTPUT], "test data", strlen("test data")); exit(0); }else{ /*执行父进程*/ printf("in the spawning (parent) process...\n"); /*父进程从管道读取子进程写的数据，关闭管道的写端*/ close(file_descriptors[OUTPUT]); returned_count = read(file_descriptors[INPUT], buf, sizeof(buf)); printf("%d bytes of data received from spawned process: %s\n", returned_count, buf); } }1.2 有名管道可由两种方式创建
方式一：mkfifo("myfifo","rw"); 方式二：mknod myfifo p 生成了有名管道后，就可以使用一般的文件I/O函数如open、close、read、write等来对它进行操作。
/* 进程一：读有名管道*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> void main() { FILE * in_file; int count = 1; char buf[80]; in_file = fopen("mypipe", "r"); if (in_file == NULL) { printf("Error in fdopen.\n"); exit(1); } while ((count = fread(buf, 1, 80, in_file)) > 0) printf("received from pipe: %s\n", buf); fclose(in_file); } /* 进程二：写有名管道*/ #include <stdio.h> #include <unistd.h> void main() { FILE * out_file; int count = 1; char buf[80]; out_file = fopen("mypipe", "w"); if (out_file == NULL) { printf("Error opening pipe."); exit(1); } sprintf(buf,"this is test data for the named pipe example\n"); fwrite(buf, 1, 80, out_file); fclose(out_file); } 2 消息队列消息队列用于运行于同一台机器上的进程间通信，它和管道很相似，是一个在系统内核中用来保存消息的队列，它在系统内核中是以消息链表的形式出现。消息链表中节点的结构用msg声明。 事实上，它是一种正逐渐被淘汰的通信方式，我们可以用流管道或者套接口的方式来取代它，所以，我们对此方式也不再解释，也建议读者忽略这种方式。
3 共享内存 共享内存是运行在同一台机器上的进程间通信最快的方式，因为数据不需要在不同的进程间复制。通常由一个进程创建一块共享内存区，其余进程对这块内存区进行 读写。
得到共享内存有两种方式：映射/dev/mem设备和内存映像文件。前一种方式不给系统带来额外的开销，但在现实中并不常用，因为它控制存取的将是 实际的物理内存，
首先要用的函数是shmget，它获得一个共享存储标识符。 #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, int size, int flag);
这个函数有点类似大家熟悉的malloc函数，系统按照请求分配size大小的内存用作共享内存。 当共享内存创建后，其余进程可以调用shmat（）将其连接到自身的地址空间中。
void *shmat(int shmid, void *addr, int flag); shmid为shmget函数返回的共享存储标识符，addr和flag参数决定了以什么方式来确定连接的地址，函数的返回值即是该进程数据段所连接的实际地址，进程可以对此进程进行读写操作。
使用共享存储来实现进程间通信的注意点是对数据存取的同步，必须确保当一个进程去读取数据时，它所想要的数据已经写好了。通常，信号量被要来实现对共享存 储数据存取的同步，另外，可以通过使用shmctl函数设置共享存储内存的某些标志位如SHM_LOCK、SHM_UNLOCK等来实现。
4 信号量 信号量又称为信号灯，它是用来协调不同进程间的数据对象的，而最主要的应用是前一节的共享内存方式的进程间通信。本质上，信号量是一个计数器，它用来记录对某个资源（如共享内存）的存取状况。一般说来，为了获得共享资源，进程需要执行下列操作： （1） 测试控制该资源的信号量。 （2） 若此信号量的值为正，则允许进行使用该资源。进程将信号量减1。 （3） 若此信号量为0，则该资源目前不可用，进程进入睡眠状态，直至信号量值大于0，进程被唤醒，转入步骤（1）。 （4） 当进程不再使用一个信号量控制的资源时，信号量值加1。如果此时有进程正在睡眠等待此信号量，则唤醒此进程。
#include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> int semget(key_t key, int nsems, int flag); struct sem { short sempid;/* pid of last operaton */ ushort semval;/* current value */ ushort semncnt;/* num procs awaiting increase in semval */ ushort semzcnt;/* num procs awaiting semval = 0 */}key是前面讲过的IPC结构的关键字，flag将来决定是创建新的信号量集合，还是引用一个现有的信号量集合。nsems是该集合中的信号量数。如果是创建新 集合（一般在服务器中），则必须指定nsems；如果是引用一个现有的信号量集合（一般在客户机中）则将nsems指定为0。
semctl函数用来对信号量进行操作。
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg); 不同的操作是通过cmd参数来实现的，在头文件sem.h中定义了7种不同的操作，实际编程时可以参照使用。 semop函数自动执行信号量集合上的操作数组。
int semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops); semoparray是一个指针，它指向一个信号量操作数组。nops规定该数组中操作的数量。
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/sem.h> #include <sys/ipc.h> void main() { key_t unique_key; /* 定义一个IPC关键字*/ int id; struct sembuf lock_it; union semun options; int i; unique_key = ftok(".", 'a'); /* 生成关键字，字符'a'是一个随机种子*/ /* 创建一个新的信号量集合*/ id = semget(unique_key, 1, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); printf("semaphore id=%d\n", id); options.val = 1; /*设置变量值*/ semctl(id, 0, SETVAL, options); /*设置索引0的信号量*/ /*打印出信号量的值*/ i = semctl(id, 0, GETVAL, 0); printf("value of semaphore at index 0 is %d\n", i); /*下面重新设置信号量*/ lock_it.sem_num = 0; /*设置哪个信号量*/ lock_it.sem_op = -1; /*定义操作*/ lock_it.sem_flg = IPC_NOWAIT; /*操作方式*/ if (semop(id, &lock_it, 1) == -1) { printf("can not lock semaphore.\n"); exit(1); } i = semctl(id, 0, GETVAL, 0); printf("value of semaphore at index 0 is %d\n", i); /*清除信号量*/ semctl(id, 0, IPC_RMID, 0); }可以使用系统调用semget()创建一个新的信号量集，或者存取一个已经存在的信号量集：
intsemget(key_t key,int nsems,int semflg); 下面是一个打开和创建信号量集的程序： intopen_semaphore_set(key_t keyval,int numsems){ intsid; if(!numsems) return(-1); if((sid=semget(mykey,numsems,IPC_CREAT|0660))==-1) { return(-1); } return(sid);}系统调用：semop(); 调用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
返回值：0，如果成功。-1，如果失败：errno=E2BIG(nsops大于最大的ops数目)
系统调用：semctl();
原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semunarg);
返回值：如果成功，则为一个正数。如果失败，则为-1：errno=EACCESS(权限不够)
