程序間8種通訊方式詳解

程序通訊：

每個程序各自有不同的使用者位址空間,任何乙個程序的全域性變數在另乙個程序中都看不到，所以程序之間要交換資料必須通過核心,在核心中開闢一塊緩衝區,程序a把資料從使用者空間拷到核心緩衝區,程序b再從核心緩衝區把資料讀走,核心提供的這種機制稱為程序間通訊。

匿名管道( pipe )：管道是一種半雙工的通訊方式，資料只能單向流動，而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。

// 需要的標頭檔案
#include // 通過pipe()函式來建立匿名管道
// 返回值：成功返回0，失敗返回-1
// fd引數返回兩個檔案描述符
// fd[0]指向管道的讀端，fd[1]指向管道的寫端
// fd[1]的輸出是fd[0]的輸入。
int pipe (int fd[2]);

通過匿名管道實現程序間通訊的步驟如下：

詳細可參考文章：程序間的通訊方式——pipe（管道）

高階管道(popen)：將另乙個程式當做乙個新的程序在當前程式程序中啟動，則它算是當前程式的子程序，這種方式我們成為高階管道方式。

有名管道 (named pipe) ：有名管道也是半雙工的通訊方式，但是它允許無親緣關係程序間的通訊。

訊息佇列( message queue ) ：訊息佇列是由訊息的鍊錶，存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。

訊號量( semophore ) ：訊號量是乙個計數器，可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某程序正在訪問共享資源時，其他程序也訪問該資源。因此，主要作為程序間以及同一程序內不同執行緒之間的同步手段。

訊號 ( sinal ) ：訊號是一種比較複雜的通訊方式，用於通知接收程序某個事件已經發生。

共享記憶體( shared memory ) ：共享記憶體就是對映一段能被其他程序所訪問的記憶體，這段共享記憶體由乙個程序建立，但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 ipc 方式，它是針對其他程序間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制，如訊號兩，配合使用，來實現程序間的同步和通訊。

套接字( socket ) ：套介面也是一種程序間通訊機制，與其他通訊機制不同的是，它可用於不同機器間的程序通訊。

之前寫過乙個課程設計：基於internet的linux客戶機/伺服器系統通訊設計與實現

是利用sock通訊實現的，可以參考一下。

通訊過程如下：

sock_stream 式本地套接字的通訊雙方均需要具有本地位址，其中伺服器端的本地位址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 型別的變數。

sock_stream 式本地套接字的通訊雙方均需要具有本地位址，其中伺服器端的本地位址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 型別的變數，將相應字段賦值，再將其繫結在建立的伺服器套接字上，繫結要使用 bind 系統呼叫，其原形如下：

int bind(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

其中 socket表示伺服器端的套接字描述符，address 表示需要繫結的本地位址，是乙個 struct sockaddr_un 型別的變數，address_len 表示該本地位址的位元組長度。

伺服器端套接字建立完畢並賦予本地位址值（名稱，本例中為server socket）後，需要進行監聽，等待客戶端連線並處理請求，監聽使用 listen 系統呼叫，接受客戶端連線使用accept系統呼叫，它們的原形如下：

int listen(int socket, int backlog);
int accept(int socket, struct sockaddr *address, size_t *address_len);

其中 socket 表示伺服器端的套接字描述符；backlog 表示排隊連線佇列的長度（若有多個客戶端同時連線，則需要進行排隊）；address 表示當前連線客戶端的本地位址，該引數為輸出引數，是客戶端傳遞過來的關於自身的資訊；address_len 表示當前連線客戶端本地位址的位元組長度，這個引數既是輸入引數，又是輸出引數。

客戶端套接字建立完畢並賦予本地位址值後，需要連線到伺服器端進行通訊，讓伺服器端為其提供處理服務。

對於sock_stream型別的流式套接字，需要客戶端與伺服器之間進行連線方可使用。連線要使用 connect 系統呼叫，其原形為

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

其中socket為客戶端的套接字描述符，address表示當前客戶端的本地位址，是乙個 struct sockaddr_un 型別的變數，address_len 表示本地位址的位元組長度。實現連線的**如下：

connect(client_sockfd, (struct sockaddr*)&client_address, sizeof(client_address));

無論客戶端還是伺服器，都要和對方進行資料上的互動，這種互動也正是我們程序通訊的主題。乙個程序扮演客戶端的角色，另外乙個程序扮演伺服器的角色，兩個程序之間相互傳送接收資料，這就是基於本地套接字的程序通訊。傳送和接收資料要使用 write 和 read 系統呼叫，它們的原形為：

int read(int socket, char *buffer, size_t len);
int write(int socket, char *buffer, size_t len);

其中 socket 為套接字描述符；len 為需要傳送或需要接收的資料長度；

對於 read 系統呼叫，buffer 是用來存放接收資料的緩衝區，即接收來的資料存入其中，是乙個輸出引數；

對於 write 系統呼叫，buffer 用來存放需要傳送出去的資料，即 buffer 內的資料被傳送出去，是乙個輸入引數；返回值為已經傳送或接收的資料長度。

互動完成後，需要將連線斷開以節省資源，使用close系統呼叫，其原形為：

int close(int socket);

程序間8種通訊方式詳解

無名管道 pipe 管道是一種半雙工的通訊方式，資料只能單向流動，而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。高階管道 popen 將另乙個程式當做乙個新的程序在當前程式程序中啟動，則它算是當前程式的子程序，這種方式我們成為高階管道方式。有名管道 named pipe 有...

程序間通訊的8種方式

前言程序通訊每個程序各自有不同的使用者位址空間,任何乙個程序的全域性變數在另乙個程序中都看不到，所以程序之間要交換資料必須通過核心,在核心中開闢一塊緩衝區,程序a把資料從使用者空間拷到核心緩衝區,程序b再從核心緩衝區把資料讀走,核心提供的這種機制稱為程序間通訊。程序間通訊 ipc 介紹程序間通...

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