进程间通信的6种方法

天气转暖，脱掉羽绒长衫，换上格子衬衫。我不但知道4种茴字写法，我还知道进程间通信的6种方法。6种！

从操作系统层面看进程通信：我们知道，为了保证安全，每个进程的用户地址空间都是独立的，一般而言一个进程不能直接访问另一个进程的地址空间，不过内核空间是每个进程都共享的，所以进程之间想要进行信息交换就必须通过内核

Linux 内核提供的常见的6种进程通信机制：

管道
消息队列
共享内存
信号量
信号
套接字

介于泛泛介绍这几种通信的文章很多，这里我们也不再重复了。这里展开的是套接字（socket）如何实现进程间通信的。

socket可以实现不同主机之间通信，也可以支持本地进程间通信。根据通信域的不同可以划分成：Unix domain socket 和 Internet domain socket。

Unix domain socket 又叫 IPC (inter-process communication) socket，用于实现同一主机上的进程间通信。socket 原本是为网络通讯设计的，但后来在 socket 的框架上发展出一种 IPC 机制，就是 UNIX domain socket。

注：虽然网络 socket 也可用于同一台主机的进程间通讯(通过 loopback 地址 127.0.0.1)，但是 UNIX domain socket 用于 IPC 更有效率：不需要经过网络协议栈，不需要打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。这是因为，IPC 机制本质上是可靠的通讯，而网络协议是为不可靠的通讯设计的。

UNIX domain socket 是全双工的，API 接口语义丰富，相比其它 IPC 机制有明显的优越性，目前已成为使用最广泛的 IPC 机制，比如 X Window 服务器和 GUI 程序之间就是通过 UNIX domain socket 通讯的。Unix domain socket 是 POSIX 标准中的一个组件，所以不要被名字迷惑，linux 系统也是支持它的。

UNIX domain socket 使用上与internet domain socket的不同之处如下。

创建socket

// AF_UNIX, Local communication(本地,进程间通信)

server_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);

绑定过程

struct sockaddr_un server_address;

server_address.sun_family = AF_UNIX;

strcpy(server_address.sun_path, "./SocketIPCTest");

unlink("./SocketIPCTest");

server_len = sizeof(server_address);

  //与网络编程不一样的地方是服务器端bind的时候用的是sockaddr_un结构，客户端connect的时候用的也是sockaddr_un结构，而不是sockaddr_in或sockaddr。

bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);

服务器端代码

#include<stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <sys/un.h>

#include <unistd.h>

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

int main(int argc,char *argv[])

{

char buf[1024];

char send_msg[]="l am server!";

int msg_len;

int server_fd,client_fd;

int server_len,client_len;

struct sockaddr_un server_address;

struct sockaddr_un client_address;

server_fd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);

server_address.sun_family = AF_UNIX;

strcpy(server_address.sun_path, "./SocketIPCTest");

unlink("./SocketIPCTest");

server_len = sizeof(server_address);

client_len = sizeof(client_address);

bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_address, server_len);

listen(server_fd,5);

client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_address,&client_len);

while(1)

{

if(-1 == (msg_len = read(client_fd, buf, sizeof(buf))))

{

perror("read");

exit(-1);

}

printf("recv msg is : %s\n",buf);

if(-1 == (msg_len = write(client_fd, send_msg, sizeof(buf))))

{

perror("write");

exit(-1);

}

printf("send_msg is : %s\n",send_msg);

}

close(server_fd);

close(client_fd);

return 0;

}

客户端代码

#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/un.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>

int main(){ char send_msg[1024]; char recv_msg[1024]; int sockfd; int ret; int address_len,result; struct sockaddr_un address;

if(-1 == (sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0))){ perror("socket"); return -1; }

address.sun_family = AF_UNIX; strcpy(address.sun_path, "./SocketIPCTest"); address_len = sizeof(address); result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address,address_len); if(result == -1){ if(0 != access("./SocketIPCTest", F_OK)) { printf("[Warning]: Wait for Server socket Creating!!!\n"); usleep(500 * 1000); if(-1 == connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address,address_len)){ perror("connect"); return -1; } }else{ perror("connect"); return -1; } } while(1) { memset(send_msg, 0, sizeof(send_msg)); scanf("%s",send_msg); ret = write(sockfd,send_msg,sizeof(send_msg)); if (ret <= 0) { perror("send\n"); } ret = read(sockfd,recv_msg, sizeof(recv_msg)); if (ret <= 0) { perror("read"); exit(-1); } printf("recv msg is %s\n",recv_msg); } return 0;}

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