Linux C++中如何实现进程间通信

在Linux环境下，C++可以通过多种方式实现进程间通信（IPC）。以下是一些常见的IPC机制：

1. 管道（Pipes）:

   • 匿名管道（Anonymous Pipes）：通常用于父子进程之间的通信。
   • 命名管道（Named Pipes，FIFOs）：允许无亲缘关系的进程之间进行通信。

2. 信号（Signals）:

   • 用于通知接收进程某个事件已经发生。

3. 消息队列（Message Queues）:

   • 允许进程发送和接收消息。

4. 共享内存（Shared Memory）:

   • 多个进程可以映射同一段物理内存，实现高效的数据交换。

5. 信号量（Semaphores）:

   • 用于进程同步，控制多个进程对共享资源的访问。

6. 套接字（Sockets）:

   • 既可以用于同一台机器上的进程间通信，也可以用于不同机器之间的通信。

下面是一些简单的示例代码，展示了如何在C++中使用这些IPC机制：

匿名管道示例（父子进程通信）

#include <iostream> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> int main() { int pipefd[2]; pid_t pid; char buffer[10]; // 创建匿名管道 if (pipe(pipefd) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); } // 创建子进程 pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } if (pid > 0) { // 父进程 close(pipefd[0]); // 关闭读端 const char* message = "Hello from parent!"; write(pipefd[1], message, strlen(message) + 1); // 写入数据 close(pipefd[1]); // 关闭写端 wait(NULL); // 等待子进程结束 } else { // 子进程 close(pipefd[1]); // 关闭写端 read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer)); // 读取数据 std::cout << "Child received: " << buffer << std::endl; close(pipefd[0]); // 关闭读端 } return 0; } 

命名管道示例（无亲缘关系进程通信）

#include <iostream> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> int main() { const char* fifo = "/tmp/myfifo"; mkfifo(fifo, 0666); int fd = open(fifo, O_RDWR); if (fd == -1) { perror("open"); exit(EXIT_FAILURE); } const char* message = "Hello from FIFO!"; write(fd, message, strlen(message) + 1); char buffer[10]; read(fd, buffer, sizeof(buffer)); std::cout << "Received: " << buffer << std::endl; close(fd); unlink(fifo); return 0; } 

共享内存示例

#include <iostream> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <unistd.h> int main() { key_t key = ftok("shmfile", 65); int shmid = shmget(key, 1024, 0666|IPC_CREAT); char *str = (char*) shmat(shmid, (void*)0, 0); strcpy(str, "Hello shared memory!"); std::cout << "Shared memory: " << str << std::endl; shmdt(str); shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL); return 0; } 

请注意，这些示例仅用于演示目的，实际应用中可能需要更复杂的错误处理和同步机制。在使用共享内存时，通常需要结合信号量来避免竞态条件。在使用套接字进行IPC时，可以使用UNIX域套接字，它提供了类似于TCP/IP套接字的接口，但是用于本地进程间通信。