一、有名管道
对应管道文件，可用于任意进程之间进行通信，打开管道时可指定读写方式，通过文件IO操作，内容存放在内存中。
1.1 API
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int mkfifo(const char *path, mode_t mode);
成功时返回0，失败时返回EOF
path 创建的管道文件路径
mode 管道文件的权限，如0666
1.2写操作demo
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
int re;
int fd;
char buf[32];
unlink("/myfifo"); //删除myfifo
re = mkfifo("/myfifo",0666);
if(re==-1){
perror(“mkfifo”);
return -1;
}
fd = open("/myfifo",O_WRONLY);
if(fd<0){
perror(“open”);
return -1;
}
strcpy(buf,“fifo write test”);
while(1){
write(fd,buf,strlen(buf));
sleep(1);
}
}
1.3 读操作
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
int re;
int fd;
char buf[32];
fd = open("/myfifo",O_RDONLY);
if(fd<0){
perror(“open”);
return -1;
}
while(1){
memset(buf,0,32);
read(fd,buf,32);
printf("%s\n",buf);
sleep(1);
}
}
注释 ：
1、管道面试：
（1）、有名管道和无名管道的区别？
有名管道可以在任意两个进程间通信，无名管道只能在父子进程间通信；
（2）、写入管道文件的数据在内存上还是磁盘上？
无论是有名管道还是无名管道，管道文件的数据在内存存放；
p 管道文件 存放在内存中 不可能在磁盘中存储数据 ；临时存放；断电重启关闭程序会丢失数据；
衍生的一个问题：为什么不能通过普通文件实现进程间的通信？
普通文件存放在磁盘上，读写速度慢；磁盘(永久存储)<<内存(临时存储)<<寄存器（速度）；磁盘>>内存>>寄存器（容量）；
（3）、管道通信方式是单工、半双工还是全双工？
管道通信方式是半双工；
单工：数据传输只支持数据在一个方向上传输；在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播。
半双工：数据传输允许数据在两个方向上传输,但是,在某一时刻,只允许数据在一个方向上传输,它实际上是一种切换方向的单工通信；在同一时间只可以有一方接受或发送信息，可以实现双向通信。举例：对讲机。
全双工：数据通信允许数据同时在两个方向上传输,因此,全双工通信是两个单工通信方式的结合,它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力；在同一时间可以同时接受和发送信息，实现双向通信，举例：电话通信。
（4）、管道实现
创建一个管道文件，系统为之分配一块内存空间，管道文件有头指针和尾指针，头指针写入数据，尾指针读取数据；当尾指针赶上头指针时，管道数据为空或管道数据全部读完了；当尾指针超过头指针时，管道数据写满了，循环到第一个写入的管道数据将其覆盖；头尾指针的距离就是当前管道的数据；
（5）、进程间通信的方式
进程间通信：管道、（信号量、共享内存、消息队列）常考、套接字；
2、管道情况（不会考）
open阻塞：只有一个程序运行时会发生阻塞；
read阻塞：写端没关闭读取不到数据时即管道为空read读端会发生阻塞，write写端关闭read返回0，不再阻塞；
write阻塞：管道写满，write阻塞；
关闭read读端，write写端写入数据会发生异常，收到信号默认终端中断；程序异常退出，多半是程序收到了信号；
3、有名管道
mkfifo命令：创建一个管道文件；
mkfifo库函数：创建管道；
4、无名管道
pipe系统调用函数：创建无名管道；
头文件：#include <unistd.h>
int pipe(int pipefd[2]);
pipe函数的参数是一个由文件描述符组成的数组，fd[0]默认为读，fd[1]默认为写；
5、dup2系统调用函数：实现重定向；
头文件：#include <unistd.h>
int dup2(int oldfd, int newfd);
第一个参数是旧的文件描述符；
第二个参数是新的文件描述符；
旧的文件描述符会复制给新的文件描述符将其覆盖，从而改变输出位置，实现重定向；
二、共享内存 （这里看下后来写的demo去操作这个内存地址，正常存数据）
1.1 API
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *path, int proj_id);
成功时返回合法的key值，失败时返回EOF
path 存在且可访问的文件的路径
proj_id 用于生成key的数字，范围1-255。
使用步骤5步
1）创建/打开共享内存
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, int size, int shmflg);
成功时返回共享内存的id，失败时返回EOF
key 和共享内存关联的key，IPC_PRIVATE 或 ftok生成
shmflg 共享内存标志位 IPC_CREAT|0666
2）映射共享内存，即把指定的共享内存映射到进程的地址空间用于访问
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
成功时返回映射后的地址，失败时返回(void *)-1
shmid 要映射的共享内存id
shmaddr 映射后的地址， NULL表示由系统自动映射
shmflg 标志位 0表示可读写；SHM_RDONLY表示只读
3)读写共享内存
4）撤销共享内存映射
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmdt(void *shmaddr);
成功时返回0，失败时返回EOF
不使用共享内存时应撤销映射
进程结束时自动撤销
5)删除共享内存对象
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
成功时返回0，失败时返回EOF
shmid 要操作的共享内存的id
cmd 要执行的操作 IPC_STAT IPC_SET IPC_RMID
buf 保存或设置共享内存属性的地址
1.2 写
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
int main(){
key_t key;
int shmid;
char *addr;
key = ftok(".",23);
if(key==-1){
perror(“ftok”);
return -1;
}
shmid = shmget(key,1024,IPC_CREAT|0666);
if(shmid==-1){
perror(“shmget”);
return -1;
}
addr = shmat(shmid,NULL,0);
fgets(addr,32,stdin);
//strcpy(addr,“this my share memeory”);
shmdt(addr);
}
1.3 读
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
int main(){
key_t key;
int shmid;
char *addr;
key = ftok(".",23);
if(key==-1){
perror(“ftok”);
return -1;
}
shmid = shmget(key,1024,IPC_CREAT|0666);
if(shmid==-1){
perror(“shmget”);
return -1;
}
addr = shmat(shmid,NULL,0);
//strcpy(addr,“this my share memeory”);
printf(“get share mem=%s\n”,addr);
shmdt(addr);
shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL); //共享内存正常跑不要删的时候不用shmctl,这样会清空数据
}
三、消息队列
1.步骤
打开/创建消息队列 msgget
向消息队列发送消息 msgsnd
从消息队列接收消息 msgrcv
控制消息队列 msgctl
2.API
2.1 打开/创建消息队列
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
成功时返回消息队列的id，失败时返回EOF
key 和消息队列关联的key IPC_PRIVATE 或 ftok
msgflg 标志位 IPC_CREAT|0666
2.2 向消息队列发送消息
include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msgid, const void *msgp, size_t size,int msgflg);
成功时返回0，失败时返回-1
msgid 消息队列id
msgp 消息缓冲区地址
size 消息正文长度
msgflg 标志位 0 或 IPC_NOWAIT
msgbuf消息格式
通信双方首先定义好统一的消息格式
用户根据应用需求定义结构体类型
首成员类型必须为long,代表消息类型(正整数)
其他成员都属于消息正文
消息长度不包括首类型 long
如：
typedef struct {
long mtype;
char mtext[64];
} MSG;
#define LEN (sizeof(MSG) – sizeof(long))
int main() {
MSG buf;
……
buf.mtype = 100;
fgets(buf.mtext, 64, stdin);
msgsnd(msgid, &buf,LEN, 0);
……
return 0;
}
2.3 从消息队列接收消息
include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgrcv(int msgid, void *msgp, size_t size, long msgtype, int msgflg);
成功时返回收到的消息长度，失败时返回-1
msgid 消息队列id
msgp 消息缓冲区地址
size 指定接收的消息长度
msgtype 指定接收的消息类型
msgflg 标志位 0 或 IPC_NOWAIT
如：
typedef struct {
long mtype;
char mtext[64];
} MSG;
#define LEN (sizeof(MSG) – sizeof(long))
int main() {
MSG buf;
……
if (msgrcv(msgid, &buf,LEN, 200, 0) < 0) {
perror(“msgrcv”);
exit(-1);
}
……
}
2.4 控制消息队列
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
成功时返回0，失败时返回-1
msgid 消息队列id
cmd 要执行的操作 IPC_STAT / IPC_SET / IPC_RMID
buf 存放消息队列属性的地址
3 demo
3.1写消息队列
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>
typedef struct{
long type;
char txt[64];
}MSG;
#define LEN sizeof(MSG)-sizeof(long)
int main(){
key_t ipkey;
int msgid;
MSG msg_t;
ipkey = ftok(".",23);
if(ipkey==-1){
perror(“ftok”);
return -1;
}
msgid = msgget(ipkey,IPC_CREAT|0666);
if(msgid ==-1){
perror(“msgget”);
return -1;
}
msg_t.type = 1;
strcpy(msg_t.txt,“msg type one”);
msgsnd(msgid,&msg_t,LEN,0);
msg_t.type = 2;
strcpy(msg_t.txt,"msg type two");
msgsnd(msgid,&msg_t,LEN,0);
msg_t.type = 3;
strcpy(msg_t.txt,"msg type three");
msgsnd(msgid,&msg_t,LEN,0);
msg_t.type = 4;
strcpy(msg_t.txt,"msg type four");
msgsnd(msgid,&msg_t,LEN,0);
msg_t.type = 5;
strcpy(msg_t.txt,"msg type five");
msgsnd(msgid,&msg_t,LEN,0);
}
3.2 读消息队列
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
//#include <sys/ipc.h>
//#include <sys/msg.h>
#include <linux/msg.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct{
long type;
char txt[64];
}MSG;
int msgid;
#define LEN sizeof(MSG)-sizeof(long)
void rmmsg(int sig){
msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
exit(0);
}
int main(){
key_t ipkey;
int re;
MSG msg_t;
ipkey = ftok(".",23);
if(ipkey==-1){
perror(“ftok”);
return -1;
}
msgid = msgget(ipkey,IPC_CREAT|0666);
if(msgid ==-1){
perror(“msgget”);
return -1;
}
signal(SIGINT,rmmsg);
while(1){
re = msgrcv(msgid,&msg_t,LEN,3,MSG_EXCEPT); //msgrcv(msgid,&msg_t,LEN,0,0); 这样就接收所有类型消息
printf(“receive msg:type=%d,txt=%s\n”,(int)msg_t.type,msg_t.txt);
if(re<=0){
break;
}
//删除消息队列
// msgctl(msgid,IPC_RMID,NULL);
}
}