进程间通信的几种方式
【IT专家】进程间的五种通信方式介绍

进程间的五种通信方式介绍
进程间通信(IPC,InterProcess Communication)是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道(包括无名管道和命名管道)、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。
其中Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
以Linux中的C语言编程为例。
一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。
它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
一、管道管道,通常指无名管道,是UNIX 系统IPC最古老的形式。
1、特点:它是半双工的(即数据只能在一个方向上流动),具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信(也是父子进程或者兄弟进程之间)。
它可以看成是一种特殊的文件,对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。
但是它不是普通的文件,并不属于其他任何文件系统,并且只存在于内存中。
2、原型:1 #include unistd.h 2 int pipe(int fd[2]); // 返回值:若成功返回0,失败返回-1 当一个管道建立时,它会创建两个文件描述符:fd[0]为读而打开,fd[1]为写而打开。
如下图:。
操作系统的进程间通信与同步机制

操作系统的进程间通信与同步机制操作系统是计算机系统中最核心的软件之一,负责管理和协调计算机硬件和软件资源的使用。
在多道程序设计环境下,操作系统需要管理多个同时运行的进程,而进程间的通信和同步是操作系统中的重要任务之一。
本文将探讨操作系统中的进程间通信和同步机制的基本概念、原理和应用。
一、进程间通信(Inter-process Communication,IPC)进程间通信是指不同进程之间交换信息的机制。
在操作系统中,进程间通信是实现进程协作和数据共享的基础。
常见的进程间通信方式包括管道、消息队列、信号量、共享内存等。
1. 管道(Pipe)管道是一种半双工的通信方式,将一个进程的输出连接到另一个进程的输入,实现进程之间的单向通信。
管道分为有名管道和无名管道,有名管道可以在不同进程之间共享,而无名管道只能在具有父子关系的进程之间使用。
2. 消息队列(Message Queue)消息队列是一种可以在不相关进程之间传递数据的通信机制,它通过将消息放入队列中,实现进程之间的异步通信。
消息队列可以实现进程之间的解耦,提高系统的可维护性和灵活性。
3. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于进程间同步与互斥的机制,它可以用来解决临界区问题和进程同步问题。
信号量可以用来控制资源的访问顺序,避免竞争条件和死锁等问题。
4. 共享内存(Shared Memory)共享内存是一种高效的进程间通信方式,它允许多个进程直接访问同一块内存区域,从而实现数据的共享。
共享内存可以提高进程间通信的性能,但需要合理控制访问权限,防止数据的冲突和错误。
二、进程间同步(Process Synchronization)进程间同步是指多个进程之间按照特定的顺序执行,保证数据的一致性和正确性。
在多进程环境下,进程之间的并发执行可能导致竞争条件、死锁和资源冲突等问题,进程间同步机制可以解决这些问题。
1. 互斥锁(Mutex)互斥锁是一种二进制的同步机制,用于保护临界区,避免多个进程同时访问共享资源。
IT面试题:进程间的通信方式有哪几种

进程间的通信方式,其实我们一直在用它,但是我们都不会去注意它。
如果碰到面试官问你知道多少种进程间的通信方式,估计很多人都会有点懵。
今天我们就来总结下进程间的通信方式有哪些。
进程间通信的7种方式:1、管道/匿名管道(管道)管道是半双工的,数据只能向一个方向流动;需要双方通信时,需要建立起两个管道。
只能用于父子进程或者兄弟进程之间(具有亲缘关系的进程);单独构成一种独立的文件系统:管道对于管道两端的进程而言,就是一个文件,但它不是普通的文件,它不属于某种文件系统,而是自立门户,单独构成一种文件系统,并且只存在与内存中。
数据的读出和写入:一个进程向管道中写的内容被管道另一端的进程读出写入的内容每次都添加在管道缓冲区的末尾,并且每次都是从缓冲区的头部读出数据。
(1)管道的实质:管道的实质是一个内核缓冲区,进程以先进先出的方式从缓冲区存取数据,管道一端的进程顺序的将数据写入缓冲区,另一端的进程则顺序的读出数据。
该缓冲区可以看做是一个循环队列,读和写的位置都是自动增长的,不能随意改变,一个数据只能被读一次,读出来以后在缓冲区就不复存在了。
当缓冲区读空或者写满时,有一定的规则控制相应的读进程或者写进程进入等待队列,当空的缓冲区有新数据写入或者满的缓冲区有数据读出来时,就唤醒等待队列中的进程继续读写。
(2)管道的局限:管道的主要局限性正体现在它的特点上:①只支持单向数据流;②只能用于具有亲缘关系的进程之间;③没有名字;④管道的缓冲区是有限的(管道制存在于内存中,在管道创建时,为缓冲区分配一个页面大小);⑤管道所传送的是无格式字节流,这就要求管道的读出方和写入方必须事先约定好数据的格式,比如多少字节算作一个消息(或命令,或记录)等等;2、有名管道(FIFO)匿名管道,由于没有名字,只能用于亲缘关系的进程间通信。
为了克服这个缺点,提出了有名管道(FIFO)。
有名管道不同于匿名管道之处在于它提供了一个路径名与之关联,以有名管道的文件形式存在于文件系统中,这样,即使与有名管道的创建进程不存在亲缘关系的进程,只要可以访问该路径,就能够彼此通过有名管道相互通信,因此,通过有名管道不相关的进程也能交换数据。
进程间的八种通信方式----共享内存是最快的IPC方式

进程间的⼋种通信⽅式----共享内存是最快的IPC⽅式
1.⽆名管道( pipe ):管道是⼀种半双⼯的通信⽅式,数据只能单向流动,⽽且只能在具有亲缘关系的进程间使⽤。
进程的亲缘关系通常是指⽗⼦进程关系。
2.⾼级管道(popen):将另⼀个程序当做⼀个新的进程在当前程序进程中启动,则它算是当前程序的⼦进程,这种⽅式我们成为⾼级管道⽅式。
3.有名管道 (named pipe) :有名管道也是半双⼯的通信⽅式,但是它允许⽆亲缘关系进程间的通信。
4.消息队列( message queue ) :消息队列是由消息的链表,存放在内核中并由消息队列标识符标识。
消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载⽆格式字节流以及缓冲区⼤⼩受限等缺点。
5.信号量( semophore ) :信号量是⼀个计数器,可以⽤来控制多个进程对共享资源的访问。
它常作为⼀种锁机制,防⽌某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。
因此,主要作为进程间以及同⼀进程内不同线程之间的同步⼿段。
6.信号 ( sinal ) :信号是⼀种⽐较复杂的通信⽅式,⽤于通知接收进程某个事件已经发⽣。
7.共享内存( shared memory ) :共享内存就是映射⼀段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由⼀个进程创建,但多个进程都可以访问。
共享内存是最快的 IPC ⽅式,它是针对其他进程间通信⽅式运⾏效率低⽽专门设计的。
它往往与其他通信机制,如信号两,配合使⽤,来实现进程间的同步和通信。
8.套接字( socket ) :套解字也是⼀种进程间通信机制,与其他通信机制不同的是,它可⽤于不同机器间的进程通信。
Linux下进程通信的八种方法

Linux下进程通信的八种方法:管道(pipe),命名管道(FIFO),内存映射(mapped memeory),消息队列(message queue),共享内存(shared memory),信号量(semaphore),信号(signal),套接字(Socket).(1) 管道(pipe):管道允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信;(2) 命名管道(FIFO):类似于管道,但是它可以用于任何两个进程之间的通信,命名管道在文件系统中有对应的文件名。
命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建;(3) 信号(signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接收进程有某种事情发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;Linux除了支持UNIX早期信号语义函数signal外,还支持语义符合POSIX.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD即能实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数的功能);(4) 内存映射(mapped memory):内存映射允许任何多个进程间通信,每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它;(5) 消息队列(message queue):消息队列是消息的连接表,包括POSIX消息对和System V 消息队列。
有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。
消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能成该无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点;(6) 信号量(semaphore):信号量主要作为进程间以及同进程不同线程之间的同步手段;(7) 共享内存(shared memory):它使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。
这是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。
它往往与其他通信机制,如信号量结合使用,以达到进程间的同步及互斥;(8) 套接字(Socket):它是更为通用的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。
linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点

linux进程间通讯的几种方式的特点和优缺点Linux进程间通讯的方式有多种,其优缺点也不尽相同,接受者依赖发送者之时间特性可承载其优端。
下面就讨论几种典型的方式:1、管道(Pipe):是比较传统的方式,管道允许信息在不同进程之间传送,由一端输入,另一端输出,提供全双工式劝劝信息传送,除此之外,伺服端也可以将其服务转换为管道,例如说Web服务程序。
管道的优点:简单易懂、可靠、灵活、容易管理,可以控制发送端和接收端的信息流量。
管道的缺点:线程之间的信息量不能太大,也只能在本机上使用,不能通过网络发送信息。
2、消息队列(Message queue):消息队列主要应用在大型网络中,支持多种消息队列协议,广泛用于在远程机器上的进程间的交互、管理进程间的数据和同步问题。
消息队列的优点:主要优点是这种方式可以将消息发送给接收端,然后接收端可以从距离发送端远的地方网络上接收消息,通过消息队列可以较好的管理和控制进程间的数据流量和同步问题。
消息队列的缺点:缺点是消息队里的管理复杂,并且有一定的延迟,而且它使用时应避免共享内存,对于多处理器和跨网络环境, TCP 传输数据时也比不上消息队列的传输效率高。
3、共享内存(Share Memory):是最高效的进程间通信方式,也是最常用的,它使进程在通信时共享一个存储地址,双方都可以以该存储地址作为参数进行读写操作。
共享内存的优点:实现高性能,数据同步操作快、数据可以高速传输,可以解决多处理器以及跨网络环境的通信。
共享内存的缺点:由于进程间直接使用物理内存,没有任何保护,所需要使用较复杂的同步机制来完成数据的可靠传输。
总的来说,每种进程通讯方式都有各自的优缺点,不同的系统需求也许需要多种方案的相互配合才能有效的处理系统间通信的问题。
系统设计者应根据具体系统需求,选择合适的进程通信方式来实现更好的进程间通信。
Python中的进程间通信
Python中的进程间通信进程间通信(IPC,Inter-Process Communication)是一种进程之间传递数据和消息的方式。
在操作系统中,进程是程序在运行时分配给它的内存空间和系统资源的实例。
不同的进程可能运行在不同的计算机上或者同一台计算机上的不同CPU中。
进程间通信是实现多个进程相互合作完成任务的必要手段之一。
进程间通信的方式可以分为多种,包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。
Python通过提供不同的模块实现了这些方式,使得进程可以在Python中相互通信,完成不同的任务,实现高效的协作。
1.管道(Pipe)管道是在两个进程之间建立的一条通信通道,可以进行双向通信。
通常情况下,一个进程的输出被重定向到管道中,另一个进程则从管道中读取输入。
在Python中可以使用os模块的pipe()方法来建立管道。
示例代码:```pythonimport ospipe = os.pipe()pid = os.fork()if pid == 0:#子进程从管道中读取数据os.close(pipe[1])data = os.read(pipe[0], 1024)print(f"子进程读取到的数据:{data}") os._exit(0)else:#父进程向管道中写入数据os.close(pipe[0])os.write(pipe[1], b"Hello, Pipe!")os.wait()```在上面的代码中,我们先调用了pipe()方法创建了一个管道,然后使用fork()方法创建了一个子进程。
子进程从管道中读取数据,父进程则向管道中写入数据,最终等待子进程结束。
2.消息队列(Message Queue)消息队列是一种进程间通信机制,可以在不同的进程之间传递消息。
消息队列通常是先进先出的,每个消息都有一个标识符来标记其类型。
在Python中可以使用sysv_ipc模块来使用消息队列。
C#进程间通讯技术-整理。
C#进程间通讯技术-整理。
⼀、进程间通讯的⽅式1)共享内存包括:内存映射⽂件,共享内存DLL,剪切板。
2)命名管道及匿名管道3)消息通讯4)利⽤代理⽅法。
例如SOCKET,配置⽂件,注册表⽅式。
等⽅式。
⽅法⼀:通讯。
进程间通讯的⽅式有很多,常⽤的有共享内存(内存映射⽂件、共享内存DLL、剪切板等)、命名管道和匿名管道、发送消息等⼏种⽅法来直接完成,另外还可以通过socket ⼝、配置⽂件和注册表等来间接实现进程间数据通讯任务。
以上这⼏种⽅法各有优缺点,具体到在进程间进⾏⼤数据量数据的快速交换问题上,则可以排除使⽤配置⽂件和注册表的⽅法;另外,由于管道和socket套接字的使⽤需要有⽹卡的⽀持,因此也可以不予考虑。
这样,可供选择的通讯⽅式只剩下共享内存和发送消息两种。
⼆、发送消息实现进程间通讯前准备下⾯的例⼦⽤到⼀个windows api 32函数[DllImport("User32.dll", EntryPoint = "SendMessage")]private static extern int SendMessage(IntPtr wnd,int msg,IntPtr wP,IntPtr lP);要有此函数,需要添加using System.Runtime.InteropServices;命名空间此⽅法各个参数表⽰的意义wnd:接收消息的窗⼝的句柄。
如果此参数为HWND_BROADCAST,则消息将被发送到系统中所有顶层窗⼝,包括⽆效或不可见的⾮⾃⾝拥有的窗⼝、被覆盖的窗⼝和弹出式窗⼝,但消息不被发送到⼦窗⼝。
msg:指定被发送的消息类型。
wP:消息内容。
lP:指定附加的消息指定信息。
⽤api参考⼿册查看SendMessage⽤法时,参考⼿册则提⽰SendMessage与PostMessage之间的区别:SendMessage和PostMessage,这两个函数虽然功能⾮常相似,都是负责向指定的窗⼝发送消息,但是SendMessage() 函数发出消息后⼀直等到接收⽅的消息响应函数处理完之后才能返回,并能够得到返回值,在此期间发送⽅程序将被阻塞,SendMessage() 后⾯的语句不能被继续执⾏,即是说此⽅法是同步的。
linux进程通信方法
linux进程通信方法Linux进程通信方法在Linux操作系统中,进程之间的通信是非常重要的。
进程通信(Inter-Process Communication,简称IPC)是指在多个进程之间进行数据交换和共享的机制。
Linux提供了多种进程通信方法,包括管道、命名管道、信号量、共享内存、消息队列和套接字等。
下面将详细介绍每种通信方法的使用。
1. 管道(Pipe)管道是最基本的进程通信方法之一,它可以在父进程和子进程之间创建一个单向通道,数据只能单向流动。
管道可以通过命令行工具`pipe`创建,也可以通过C语言函数`pipe()`创建。
在管道中,数据的流动是按照先进先出的原则进行的。
父进程和子进程通过管道进行通信时,必须遵循一定的协议,以确保数据的正确传输。
2. 命名管道(Named Pipe)命名管道也是一种进程间通信的方法,它与管道类似,但不同的是命名管道可以通过文件系统中的路径进行访问。
命名管道可以通过命令行工具`mkfifo`创建,也可以通过C语言函数`mkfifo()`创建。
命名管道是一种有名的管道,可以在多个进程之间进行通信,而不仅仅是父进程和子进程。
3. 信号量(Semaphore)信号量是一种用于实现进程间互斥和同步的方法。
通过信号量,进程可以申请和释放资源,以保证进程之间的顺序执行。
Linux提供了一组信号量函数,包括`semget()`、`semop()`和`semctl()`等。
通过这些函数,进程可以创建信号量、进行P操作和V操作,以及控制信号量的属性。
4. 共享内存(Shared Memory)共享内存是进程间通信的一种高效的方法,它可以使多个进程共享同一块内存空间。
通过共享内存,进程可以直接读写内存中的数据,而不需要进行复制操作。
Linux提供了一组共享内存函数,包括`shmget()`、`shmat()`和`shmdt()`等。
通过这些函数,进程可以创建共享内存段、将共享内存映射到自己的地址空间,并且可以解除共享内存的映射关系。
windows进程间通信的几种方法
windows进程间通信的几种方法(实用版4篇)目录(篇1)1.引言2.Windows进程间通信概述3.管道通信4.共享内存通信5.消息队列通信6.套接字通信7.结论正文(篇1)一、引言Windows操作系统以其强大的功能和灵活性,吸引了众多用户。
在Windows平台上,进程间通信(IPC)是实现应用程序之间数据交换和协作的关键。
本文将介绍几种常用的Windows进程间通信方法。
二、Windows进程间通信概述Windows进程间通信是指不同进程之间通过某种机制实现数据交换。
它允许应用程序在不同的线程或进程之间传递信息,从而实现协同工作。
在Windows平台上,有多种进程间通信机制可供选择,包括管道、共享内存、消息队列和套接字等。
三、管道通信1.概述:管道是一种用于不同进程之间数据交换的同步机制。
它提供了一种单向数据流,可实现父子进程之间的通信。
2.创建:使用CreateNamedPipe函数创建命名管道或使用CreatePipe函数创建匿名管道。
3.读取/写入:使用ReadFile和WriteFile函数进行数据的读取和写入。
4.关闭:使用CloseHandle函数关闭管道句柄。
四、共享内存通信1.概述:共享内存允许多个进程访问同一块内存区域,从而实现数据共享和快速数据访问。
2.创建:使用CreateFileMapping函数创建共享内存映射。
3.读取/写入:使用MapViewOfFile函数将共享内存映射到进程的地址空间,并进行数据的读取和写入。
4.同步:使用原子操作或信号量进行数据的同步和互斥访问。
五、消息队列通信1.概述:消息队列允许不同进程之间传递消息,实现异步通信。
它可以实现消息的批量发送和接收,适用于高并发的消息传递场景。
2.创建:使用CreateMailslot函数创建消息队列。
3.发送/接收:使用SendMessage函数发送消息,使用SendMessage 函数的异步版本接收消息。
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进程间通信的几种方式
2009-06-19 23:28
(1)管道(Pipe):管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,允许一个进程和另一个与它有共同祖先的进程之间进行通信。
(2)命名管道(named pipe):命名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。
命名管道在文件系统中有对应的文件名。
命名管道通过命令mkfifo或系统调用mkfifo来创建。
(3)信号(Signal):信号是比较复杂的通信方式,用于通知接受进程有某种事件发生,除了用于进程间通信外,进程还可以发送信号给进程本身;linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外,还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction(实际上,该函数是基于BSD的,BSD为了实现可靠信号机制,又能够统一对外接口,用sigaction函数重新实现了signal函数)。
(4)消息(Message)队列:消息队列是消息的链接表,包括Posix消息队列system V消息队列。
有足够权限的进程可以向队列中添加消息,被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。
消息队列克服了信号承载信息量少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺
(5)共享内存:使得多个进程可以访问同一块内存空间,是最快的可用IPC形式。
是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。
往往与其它通信机制,如信号量结合使用,来达到进程间的同步及互斥。
(6)内存映射(mapped memory):内存映射允许任何多个进程间通信,每一个使用该机制的进程通过把一个共享的文件映射到自己的进程地址空间来实现它。
(7)信号量(semaphore):主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。
(8)套接口(Socket):更为一般的进程间通信机制,可用于不同机器之间的进程间通信。
起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的,但现在一般可以移植到其它类Unix系统上:Linux和System V的变种都支持套接字。