Linux 进程间通信方式（2）

四.共享内存
1.定义
共享内存是被多个进程共享的一部分物理内存.共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法，一个进程向共享内存区域写入了数据，共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到其中的内容.

2.实现步骤
共享内存实现分为两个步骤:
1)创建共享内存，使用shmget函数
2)映射共享内存，将这段创建的共享内存映射到具体的进程空间去，使用shmat函数

3.创建
int shmget ( key_t key, int size, int shmflg )

key标识共享内存的键值: 0/IPC_PRIVATE。 当key的取值为IPC_PRIVATE，则函数shmget()将创建一块新的共享内存；如果key的取值为0，而参数shmflg中又设置IPC_PRIVATE这个标志，则同样会创建一块新的共享内存。
返回值：如果成功，返回共享内存标识符；如果失败，返回-1

4.映射
char * shmat ( int shmid, char *shmaddr, int flag)
参数：
shmid：shmget函数返回的共享存储标识符
flag：决定以什么方式来确定映射的地址（通常为0）
返回值：
如果成功，则返回共享内存映射到进程中的地址；如果失败，则返回- 1

5.脱离
当一个进程不再需要共享内存时，需要把它从进程地址空间中脱离。
int shmdt ( char *shmaddr )

五.消息队列
1.简介
unix早期通信机制之一的信号能够传送的信息量有限，管道则只能传送无格式的字节流，这无疑会给应用程序开发带来不便。消息队列（也叫做报文队列）则克服了这些缺点。
消息队列就是一个消息的链表.可以把消息看作一个记录，具有特定的格式.进程可以向中按照一定的规则添加新消息;另一些进程则可以从消息队列中读走消息

2.分类
目前主要有两种类型的消息队列：
POSIX消息队列以及系统V消息队列，系统V消息队列目前被大量使用

3.持续性
系统V消息队列是随内核持续的，只有在内核重起或者人工删除时，该消息队列才会被删除

4.键值
消息队列的内核持续性要求每个消息队列都在系统范围内对应唯一的键值，所以，要获得一个消息队列的描述字，必须提供该消息队列的键值

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>key_t ftok (char*pathname, char proj)

功能： 返回文件名对应的键值。
pathname: 文件名
proj: 项目名（不为0即可）

5.打开/创建

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgget(key_t key, int msgflg)

key：键值，由ftok获得。
msgflg：标志位。
返回值：与健值key相对应的消息队列描述字
IPC_CREAT
创建新的消息队列
IPC_EXCL
与IPC_CREAT一同使用，表示如果要创建的消息队列已经存在，则返回错误。
IPC_NOWAIT
读写消息队列要求无法得到满足时，不阻塞
在以下两种情况下，将创建一个新的消息队列：
1)如果没有与健值key相对应的消息队列，并且 msgflg中包含了IPC_CREAT标志位。
2)key参数为IPC_PRIVATE

int open_queue(key_t keyval){    int qid;    if((qid=msgget(keyval,IPC_CREAT))==-1)    {        return(-1);    }return (qid);}

6.发送消息

include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgsnd(int msqid,struct msgbuf*msgp,int msgsz,int msgflg)

功能：向消息队列中发送一条消息
Msqid: 已打开的消息队列id
Msgp: 存放消息的结构
Msgsz: 消息数据长度
Msgflg:
发送标志，有意义的msgflg标志为IPC_NOWAIT，指明在消息队列没有足够空间容纳要发送的消息时，msgsnd是否等待

7.消息格式
struct msgbuf
{
long mtype；/消息类型/
char mtext[1]; /消息数据的首地址/
}

8.接收消息

#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>int msgrcv(int msqid, struct msgbuf *msgp, int   msgsz, long msgtyp, int msgflg)

功能：
从msqid代表的消息队列中读取一个msgtyp类型的消息，并把消息存储在msgp指向的msgbuf结构中。在成功地读取了一条消息以后，队列中的这条消息将被删除

int read_message(int qid,long type,struct mymsgbuf*qbuf) {     int result,length;     length=sizeof(struct mymsgbuf)- sizeof(long);     if((result=msgrcv(qid,qbuf,length,type,0))                            ==-1)       return(-1);       return(result);   }

六.信号量
1.简介
信号量(又名：信号灯)与其他进程间通信方式不大相同，主要用途是保护临界资源.
进程可以根据它判定是否能够访问某些共享资源。除了用于访问控制外，还可用于进程同步

2.分类
二值信号灯：信号灯的值只能取0或1，类似于互斥锁。 但两者有不同：
信号灯强调共享资源，只要共享资源可用，其他进程同样可以修改信号灯的值；
互斥锁更强调进程，占用资源的进程使用完资源后，必须由进程本身来解锁。
计数信号灯：信号灯的值可以取任意非负值