Linux 进程间通信

　　进程是一个独立的资源分配单位，不同进程之间的资源是相互独立的，没有关联，不能在一个进程中直接访问另一个进程中的资源。但是，进程不是孤立的，不同的进程之间需要信息的交换以及状态的传递，因此需要进程间数据传递、同步与异步的机制。

消息队列IPC

简单介绍下，所有相关的API函数：

API函数	用途
msgget	创建一个新的消息队列
	获取消息队列ID
msgsnd	向消息队列发送消息
msgrcv	从消息队列接受消息
msgctl	获得消息队列的信息
	设置消息队列的信息
	删除消息队列

函数原型如下：

// 函数原型

#include <sys/msg.h>

int msgget( key_t key, int msgflag);

/*

key为消息队列的描述符

msgflag是一个设置选项,可以设置权限

返回值为消息队列ID

*/

int msgctl( int msgid, int cmd, struct msqid_ds *buf);

/*

msgid是msgget的返回值

cmd ：IPC_STAT 获取消息队列当前的状态信息，保存到buf指向的空间

             IPC_SET  设置消息队列的属性

             IPC_RMID 从内核中删除msgid标识的消息队列

*/

int msgsnd( int msgid, struct msgbuf *msgp, size_t msgsz, int msgflag);

/*

msgid为消息队列ID

msgbuf 指向要发送的消息

msgsize 消息的大小

msgflag 操作标志位

*/

int msgrcv(int msgid, struct msgbuf *msgbuf, size_t msgsize, long int msgtype, int msgflag);

/*

msgtype用来指定要接收的消息，分三种情况：

等于 0 返回消息队列中的第一个消息

大于0  返回消息队列中类型为msgtype的第一个消息

小于0 返回消息队列中类型值小于等于msgtype绝对值的消息中类型值最小的第一条消息

*/

例子：

 #include <stdio.h>

 #include <sys/msg.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <sys/ipc.h>

 int main()

 {

     int msgid;

     //通过这样可以避免标识符的重复

     //key_t myKey;

     //myKey = ftok("/home/queues/myqueue", 0);

     msgid = msgget( 0x111, IPC_CREAT|);

     if(msgid >= )

         printf("Created a Msg Queue %d\n", msgid);

     return ;

 }

 创建消息队列

创建消息队列

 #include <stdio.h>

 #include <sys/msg.h>

 #include <sys/types.h>

 int main(int argc, char **argv)

 {

     int msgid, ret;

     struct msqid_ds buf;

     //获取消息队列

     msgid = msgget(0x111, );

     if(msgid >= ){

         ret = msgctl(msgid, IPC_STAT, &buf);

         buf.msg_qbytes = ;

         ret = msgctl(msgid, IPC_SET, &buf);

         if(ret == ){

             printf("change queue size success");

         }

     }

     return ;

 }

配置消息队列

 #include <stdio.h>

 #include <sys/msg.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <string.h>

 typedef struct{

     long type;

     float fval;

     unsigned int unival;

     char message[];

 }myType;

 int main()

 {

     myType msg;

     int qid,ret;

     qid = msgget(0x111, );

     if(qid > ){

         msg.type = 1L;

         msg.fval = 123.456;

         msg.unival = ;

         strcpy( msg.message, "this is a msg in queue\n");

         ret = msgsnd(qid, (struct msgbuf*)&msg, sizeof(myType), );

         if(ret != -)

             printf("sent success!\n");

     }

     return ;

 }

向消息队列发送消息

 #include <stdio.h>

 #include <sys/msg.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <string.h>

 typedef struct{

     long type;

     float fval;

     unsigned int unival;

     char message[];

 }myType;

 int main()

 {

     myType msg;

     int qid,ret;

     qid = msgget(0x111, );

     if(qid >= ){

         ret = msgsnd(qid, (struct msgbuf*)&msg, sizeof(myType), );

         if(ret != -)

             printf("recv success!\n");

             printf("type : %ld\n", msg.type);

             printf("float value: %f\n", msg.fval);

             printf("Unit value: %d\n", msg.unival);

             printf("String value: %s\n", msg.message);

     }

     return ;

 }

从消息队列读取消息

共享内存

　　使用消息队列时，一个进程要向队列中写入消息，这要引起从用户地址空间的一次复制，当另外一个进程要从消息队列中读取消息时，又要进行一次从内核空间向用户空间的一次复制。而共享内存的优点就是完全省去了这些复制操作。

　　简单介绍下API函数：

API函数	用途
shmget	创建一个新的共享内存区段
	取得一个已经创建的共享内存区段的描述符
shmctl	取得一个共享内存区段的信息
	为一个共享内存区段设置特定的信息
	删除一个共享内存区段
shmat	挂接一个共享内存区段
shmdt	与一个共享内存区段分离

　　函数原型如下：

//函数原型

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

#include <sys/types.h>

int shmget( key_t key, size_t size, int shmflag );

/*

key为描述符

size为共享内存区段的大小

shmflag为指令和权限设置

*/

int shmctl( int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf );

/*

shmid指共享内存ID

cmd为指令

*/

void *shmat( int shmid, const void *shmaddr, int shmflag);

/*

shmaddr指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置，直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置

shmflg SHM_RDONLY：为只读模式，其他为读写模式

*/

int shmdt( const void *shmaddr );

例子：

 #include <stdio.h>

 #include <sys/ipc.h>

 #include <sys/shm.h>

 int main()

 {

     int shmid;

     shmid = shmget( 0x123, , IPC_CREAT|);

     if(shmid >= )

         printf("Created a shared memory %d\n", shmid);

     return ;

 }

创建共享内存

 #include <stdio.h>

 #include <sys/shm.h>

 #include <errno.h>

 #include <sys/ipc.h>

 #include <sys/types.h>

 int main(int argc, char **argv)

 {

     int shmid, ret;

     struct shmid_ds shmds;

     //获取共享内存

     shmid = shmget(0x123, , );

     if(shmid >= ){

         ret = shmctl(shmid, IPC_STAT, &shmds);

         if(ret == ){

             printf("shared memory size : %d/n", shmds.shm_segsz);

             printf("attaches number: %d/n", (int)shmds.shm_nattch);

         }else

             printf("shmctl error!\n");

     }else

         printf("shared memory not found!\n");

     return ;

 }

取得共享内存

 #include <stdio.h>

 #include <sys/shm.h>

 #include <errno.h>

 #include <sys/ipc.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <string.h>

 int main(int argc, char **argv)

 {

     int shmid, ret;

     void* mem;

     //获取共享内存

     shmid = shmget(0x123, , );

     if(shmid >= ){

         mem = shmat( shmid, (const void*),  );

         strcpy((char*)mem, "This is a shared memory\n");

         ret = shmdt(mem);

     }else

         printf("shared memory not found!\n");

     return ;

 }

写入共享内存

 #include <stdio.h>

 #include <sys/shm.h>

 #include <errno.h>

 #include <sys/ipc.h>

 #include <sys/types.h>

 #include <string.h>

 int main(int argc, char **argv)

 {

     int shmid, ret;

     void* mem;

     //获取共享内存

     shmid = shmget(0x123, , );

     if(shmid >= ){

         mem = shmat( shmid, (const void*),  );

         printf("%s", (char*)mem);

         ret = shmdt(mem);

     }else

         printf("shared memory not found!\n");

     return ;

 }

读取共享内存

 #include <stdio.h>

 #include <sys/shm.h>

 #include <errno.h>

 #include <sys/ipc.h>

 #include <sys/types.h>

 int main(int argc, char **argv)

 {

     int shmid, ret;

     //获取共享内存

     shmid = shmget(0x123, , );

     if(shmid >= ){

         ret = shmctl(shmid, IPC_RMID, );

         if(ret == ){

             printf("shared memory removed!");

         }else

             printf("shmctl error!\n");

     }else

         printf("shared memory not found!\n");

     return ;

 }

删除共享内存