程序之間的6種通訊方式詳解

一.程序通訊之-管道

二.程序通訊之-訊息佇列

.程序通訊之-共享記憶體

概述：訊息佇列的讀取和寫入的過程，都會有發生使用者態與核心態之間的訊息拷貝過程。那共享記憶體的方式，就很好的解決了這一問題

原理：共享記憶體的機制，就是拿出一塊虛擬位址空間來，對映到相同的物理記憶體中。

四.程序通訊之-訊號量

用了共享記憶體通訊方式，帶來新的問題，那就是如果多個程序同時修改同乙個共享記憶體，很有可能就衝突了。例如兩個程序都同時寫乙個位址，那先寫的那個程序會發現內容被別人覆蓋了。

為了防止多程序競爭共享資源，而造成的資料錯亂，所以需要保護機制，使得共享的資源，在任意時刻只能被乙個程序訪問。正好，訊號量就實現了這一保護機制。

訊號量其實是乙個整型的計數器，主要用於實現程序間的互斥與同步，而不是用於快取程序間通訊的資料。

訊號量表示資源的數量，控制訊號量的方式有兩種原子操作：

具體過程：

程序 a 在訪問共享記憶體前，先執行了 p 操作，由於訊號量的初始值為 1，故在程序 a 執行 p 操作後訊號量變為 0，表示共享資源可用，於是程序 a 就可以訪問共享記憶體。

若此時，程序 b 也想訪問共享記憶體，執行了 p 操作，結果訊號量變為了 -1，這就意味著臨界資源已被占用，因此程序 b 被阻塞。

直到程序 a 訪問完共享記憶體，才會執行 v 操作，使得訊號量恢復為 0，接著就會喚醒阻塞中的執行緒 b，使得程序 b 可以訪問共享記憶體，最後完成共享記憶體的訪問後，執行 v 操作，使訊號量恢復到初始值 1。

同步：訊號初始化為 0，就代表著是同步訊號量，它可以保證程序 a 應在程序 b 之前執行

具體過程：

如果程序 b 比程序 a 先執行了，那麼執行到 p 操作時，由於訊號量初始值為 0，故訊號量會變為 -1，表示程序 a 還沒生產資料，於是程序 b 就阻塞等待；

接著，當程序 a 生產完資料後，執行了 v 操作，就會使得訊號量變為 0，於是就會喚醒阻塞在 p 操作的程序 b；

最後，程序 b 被喚醒後，意味著程序 a 已經生產了資料，於是程序 b 就可以正常讀取資料了。

五.程序通訊之-訊號

執行在 shell 終端的程序，我們可以通過鍵盤輸入某些組合鍵的時候，給程序傳送訊號。例如

ctrl+c 產生 sigint 訊號，表示終止該程序； ctrl+z 產生 sigtstp 訊號，表示停止該程序，但還未結束；

如果程序在後台執行，可以通過 kill 命令的方式給程序傳送訊號，但前提需要知道執行中的程序 pid 號，例如：

kill -9 1050 ，表示給 pid 為 1050 的程序傳送 sigkill 訊號，用來立即結束該程序；

執行預設操作。linux 對每種訊號都規定了預設操作，例如，上面列表中的 sigterm 訊號，就是終止程序的意思。core 的意思是 core dump，也即終止程序後，通過 core dump 將當前程序的執行狀態儲存在檔案裡面，方便程式設計師事後進行分析問題在**。

捕捉訊號。我們可以為訊號定義乙個訊號處理函式。當訊號發生時，我們就執行相應的訊號處理函式。

忽略訊號。當我們不希望處理某些訊號的時候，就可以忽略該訊號，不做任何處理。有兩個訊號是應用程序無法捕捉和忽略的，即sigkill和segstop，它們用於在任何時候中斷或結束某一程序。*

六.程序通訊之-socket

前面提到的管道、訊息佇列、共享記憶體、訊號量和訊號都是在同一臺主機上進行程序間通訊，那要想跨網路與不同主機上的程序之間通訊，就需要 socket 通訊了。

實際上，socket 通訊不僅可以跨網路與不同主機的程序間通訊，還可以在同主機上程序間通訊。

可根據建立 socket 的型別不同，分為三種常見的通訊方式，乙個是基於 tcp 協議的通訊方式，乙個是基於 udp 協議的通訊方式，乙個是本地程序間通訊方式。

七.那麼執行緒之間的通訊方式呢？

以上，就是程序間通訊的主要機制了。你可能會問了，那執行緒通訊間的方式呢？