点之六大进程通信机制

思义，进程通信( InterProcess Communication，IPC)就是指「进程之间的信息交换」。实际上，「进程的同步与互斥本质上也是一种进程通信」(这也就是待会我们会在进程通信机制中看见信号量和 PV 操作的原因了)，只不过它传输的仅仅是信号量，通过修改信号量，使得进程之间建立联系，相互协调和协同工作，但是它「缺乏传递数据的能力」。

虽然存在某些情况，进程之间交换的信息量很少，比如仅仅交换某个状态信息，这样进程的同步与互斥机制完全可以胜任这项工作。但是大多数情况下，「进程之间需要交换大批数据」，比如传送一批信息或整个文件，这就需要通过一种新的通信机制来完成，也就是所谓的进程通信。

再来从操作系统层面直观的看一些进程通信：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」。上这行代码就组成了一个管道，它的功能是将前一个命令(command1)的输出，作为后一个命令(command2)的输入，从这个功能描述中，我们可以看出「管道中的数据只能单向流动」，也就是半双工通信，如果想实现相互通信(全双工通信)，我们需要创建两个管道才行。

另外，通过管道符 | 创建的管道是匿名管道，用完了就会被自动销毁。并且，匿名管道只能在具有亲缘关系(父子进程)的进程间使用，。也就是说，「匿名管道只能用于父子进程之间的通信」。

在 Linux 的实际编码中，是通过 pipe 函数来创建匿名管道的，若创建成功则返回 0，创建失败就返回 -1：数拥有一个存储空间为 2 的文件描述符数组：

fd[0] 指向管道的读端，fd[1] 指向管道的写端

fd[1] 的输出是 fd[0] 的输入

粗略的解释一下通过匿名管道实现进程间通信的步骤：

1)父进程创建两个匿名管道，管道 1(fd1[0]和 fd1[1])和管道 2(fd2[0]和 fd2[1]);

因为管道的数据是单向流动的，所以要想实现数据双向通信，就需要两个管道，每个方向一个。

2)父进程 fork 出子进程，于是对于这两个匿名管道，子进程也分别有两个文件描述符指向匿名管道的读写两端;

3)父进程关闭管道 1 的读端 fd1[0] 和 管道 2 的写端 fd2[1]，子进程关闭管道 1 的写端 fd1[1] 和 管道 2 的读端 fd2[0]，这样，管道 1 只能用于父进程写、子进程读;管道 2 只能用于父进程读、子进程写。管道是用「环形队列」实现的，数据从写端流入从读端流出，这就实现了父子进程之间的双向通信。

（编辑：云计算网_泰州站长网）

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