進程間通信（IPC，Interprocess communication）是一組編程接口，讓程序員能夠協調不同的進程，使之能在一個操作系統裏同時運行，並相互傳遞、交換信息。這使得一個程序能夠在同一時間裏處理許多用戶的要求。因爲即使只有一個用戶發出要求，也可能導致一個操作系統中多個進程的運行，進程之間必須互相通話。IPC接口就提供了這種可能性。每個IPC方法均有它自己的優點和侷限性，一般，對於單個程序而言使用所有的IPC方法是不常見的。
進程間通信目的：
管道：
管道它是Unix中最古老的進程間通信的形式。我們把從一個進程連接到另一個進程的一個數據流稱爲一個“管道”。我們都知道在Linux下“一切皆文件”，其實這裏的管道就是一個文件。管道實現進程通信就是讓兩個進程都能訪問該文件。管道分爲匿名管道和命名管道。
【匿名管道】
#include<unistd.h>
功能：創建一個無名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
參數
fd:文件描述符數組，其中fd[0]表示讀端，fd[1]表示寫端
返回值：成功返回0，失敗返回錯誤代碼管道的特徵：
1、只提供單向通信，也就是說，兩個進程都能訪問這個文件，假設進程1往文件內寫東西，那麼進程2 就只能讀取文件的內容。
2、只能用於具有血緣關係的進程間通信，通常用於父子進程建通信 。
3、管道是基於字節流來通信的 。
4、依賴於文件系統，它的生命週期隨進程的結束結束（隨進程）。
5、其本身自帶同步互斥效果。
實例：從鍵盤讀取數據，寫入管道，讀取管道，寫到屏幕
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
int main(void)
{
int fds[2];
char buf[100];
int len;
if (pipe(fds) == -1)
perror("make pipe"), exit(1);
//讀取數據
while (fgets(buf, 100, stdin)){
len = strlen(buf);
//寫入管道
if (write(fds[1], buf, len) != len){
perror("write to pipe");
break;
}
memset(buf, 0x00, sizeof(buf));
//讀取管道
if ((len = read(fds[0], buf, 100)) == -1){
perror("read from pipe");
break;
}
//寫到屏幕
if (write(1, buf, len) != len){
perror("write to stdout");
break;
}
}
} 管道的讀寫規則：
1、寫端的文件描述符關閉，讀端一直讀。
2、寫端的文件描述符沒關閉，但寫端也不寫數據，而讀端一直讀。
3、寫端一直寫數據，讀端不讀，也不關閉它的文件描述符。
4、寫端寫數據，而讀端的文件描述符關閉。
【命名管道】（named pipe 或 FIFO）
管道應用的一個限制就是只能在具有相同祖先（具有親緣關係）的進程間通信。
如果我們想在不相關的進程之間交換數據，可以使用FIFO文件來做這項工作，它經常被稱爲命名管道。
1、與匿名管道的區別：提供了一個路徑名與之關聯，以FIFO文件的形式存儲於文件系統中，能夠實現任何兩個進程之間通信。而匿名管道對於文件系統是不可見的，它僅限於在父子進程之間的通信。
2、 FIFO是一個設備文件，在文件系統中以文件名的形式存在，因此即使進程與創建FIFO的進程不存在血緣關係也依然可以通信，前提是可以訪問該路徑。
3、 FIFO(first input first output)總是遵循先進先出的原則，即第一個進來的數據會第一個被讀走。
【命名管道的創建】：
1.可在命令行上創建：
$ mkfifo filename
2.在程序裏創建：
int mkfifo (const char* filename , mode_t mode);
註釋：filename 爲管道名稱；mode 爲權限
實例：用命名管道實現client/server通信：
首先創建Makefile文件：
.PHONY:all
all:client server
client:client.c
gcc -o $@ $^
server:server.c
gcc -o $@ $^
.PHONY:clean
clean:
rm -f client server client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
int main()
{
int wfd = 0;
if((wfd = open("mypipe",O_WRONLY))==-1)//以只寫方式打開管道
{
perror("open");
return 1;
}
char buf[1024];
while(1)
{
printf("Please Enter:");
//從標準輸入讀取數據
fflush(stdout);
size_t s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
if(s>0)
{
buf[s]=0;
write(wfd,buf,strlen(buf));//將讀取到的數據寫進管道
}
else if(s==-1)
{
perror("write");
return 2;
}
}
return 0;
} server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
int main()
{
if(mkfifo("mypipe",0644)==-1)//創建命名管道
{
perror("mkfifo");
return 1;
}
int rfd = 0;
if((rfd = open("mypipe",O_RDONLY))==-1)//以只讀方式打開管道
{
perror("open");
return 2;
}
char buf[1024];
while(1)
{
ssize_t s = read(rfd,buf,sizeof(buf)-1);//從管道中讀數據
if(s>0)
{
buf[s-1]=0;
printf("client say:%s\n",buf);
}
else if(s==0)
{
printf("client quit!!!\n");
break;
}
else
{
perror("read");
return 3;
}
}
return 0;
} 輸入make編譯代碼，然後輸入./server ,這時就會創建一個管道，然後再打開一個終端，在這個新的終端上輸入./client，就可以進行通信。如下圖所示：
