进程间通信（编程版）
除学linux，内容较为粗糙，如有问题，请多多指教。
此篇重点在编程上，对于理论分析较少，后续会专门分析理论。
进程间通信：管道，信号量，共享内存，消息队列，套接字。
1.管道：
1.简诉：
管道：有名管道和无名管道
有名管道：用于任意两个进程中间
无名管道：用于父子进程中间
管道文件存放在磁盘上，但是管道中的数据存放在 内存中，在程序结束的时候清楚。
管道是一个半双工的方式，在同一时刻只能一段写入，一段读出。
当管道中没有数据时，读数据会阻塞，当写端关闭后，读端会返回0；当读端先关闭的时候，写端写入数据会发生异常，收到一个SIGPIPE的信号。
2.使用：
有名管道，首先我们需要建立一个管道文件。
使用mkfifo 命令可以直接创建管道文件，也可以在代码中创建。
使用管道文件
写端： 读端：
对于管道来说，也是一个文件，这地方我们就需要使用对于文件的操作，首先需要头文件<fcntl.h>,打开文件 open（）函数，然后读文件 read()函数，写文件的 write（）函数，以及用完后的 close（）函数。
首先是open（）函数，第一个参数是，文件名，然后就是类型（只读（O_RDONLY），只写(O_WRONLY)，读写(O_RDWR);管道是半双工，因此是只能是只读或者是只写，不能是读写。write()函数和read（）函数 和 close（）函数 就是直接使用。
在读端的read（）函数判断其返回值（读取的大小）就可以知道写端是否关闭，在写端的信号就可以判断，读端是否关闭。当我们只打开写端，或者是读端，就会产生阻塞，直到匹配才可以运行。
无名管道：用于父子进程之间
创建管道用 int pipe (int pipefd[2])
我们 用一个整形数组表示，fd[0]表示读端， fd[1] 表示写端。
当我们进去的时候由父进程进行写，子进程进行读。在父进程中需要关闭读端和子进程中关闭写端。其他方法同上：
2.信号量：（头文件<sys/sem.h>）
1.简诉：
信号量，共享内存，消息队列均在内核中创建，管理，进程结束也在。
首先我们要知道一个 命令 ipcs 可以查看信号量，共享内存，消息队列。（-s 信号量，-m 共享内存 ，-q 消息队列），使用 ipcrm 可以进行删除。
临界区：同一时刻只允许一个进程（线程）访问的数据。
临界资源：访问临界资源的代码。
以及原子操作的p （对信号量-1，如果等于0，则阻塞）v（对信号量+1）
在进程中，我们需要进行封装。
首先是第一个函数sem_init()函数 这个是信号量的初始值。
int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
Semget()函数，第一个参数就是给这块起一个别名，就是说你需要通信的进程，需要进同一个地方去，第二个参数就是几个信号量，第三个就是类型IPC_CREAT（获取）IPC_EXCL(替换) 0600文件类型（linux下一切皆文件）。当IPC_CREAT 和 IPC_EXCL一起使用的时候就是全新创建。失败的时候返回 -1，这里面的第一个参数和semid 可以参考ipcs 下的前两个。
当我们创建好了之后，我们就需要初始话我们的信号量，这里面是一个联合体，
union semun {
int val; // SETVAL使用的值
struct semid_ds *buf; // IPC_STAT、IPC_SET 使用缓存区
unsigned short *array; // GETALL,、SETALL 使用的数组
struct seminfo *__buf; // IPC_INFO(Linux特有) 使用缓存区
};
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);
给一个初始值，使用semctl（）函数，第一个参数是，semid：信号集的标识符，即是信号表的索引。semnum：信号集的索引，用来存取信号集内的某个信号（下标）。cmd：需要执行的命令，有效值有
IPC_STAT //将与semid关联的内核数据结构拷贝到由arg.buf指针指向的内存区。
IPC_SET //将由arg.buf指针指向的semid_ds的一些成员写入相关联的内核数据结构，同时更新它的sem_ctime成员。
IPC_RMID //立即删除信号集，唤醒所有被阻塞的进程。
IPC_INFO //Linux特有命令，返回系统范围内关于信号集的制约和其它参数，并存放在arg.__buf指向的内存区。
接下来是pv操作
这里是一个结构体，sem_num 是下标，我们这里是一个信号量，就直接是0，sem_op 则是操作，p是-1，v是+1；sem_flg 就是当我们异常终止的时候，回滚使用 。
int semop（int semid，struct sembuf *sops，size_t nsops）
就是将我们上面的这个结构体，加给这个信号量，如果返回是-1，则表示出错。
Sem_destroy()函数则是 进行信号量的销毁，在我们使用结束后，将信号量销毁掉。
使用的依然是 semctl函数 在标志位用 IPC_RMID;
我们现在是两个进程，一个打印A，一个打印B， 两个进程同时运行，要打印AA,BB 这种成对出现的形式，不能AB这种，我们可以使用是信号量进行控制。
我们需要将a b两个程序同时后台运行，然后进行打印，这里我们在销毁的时候，只需要一个人去销毁就可以了。
3.共享内存：头文件<sys/shm.h>
1.简诉：
我们可以让多个进程共同用一个快物理内存，这时候就可以进行通信。
2.使用
写端 读端
对于共享内存的使用接口要少一点，首先是shmgt（）函数，
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
类型于信号量的操作，
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);于这个共享内存建立连接
第一个shmid，第二个就是地址，给个NULL，让系统进行分配，第三个 0 就是默认可读可写。返回值是一个void* 的一个指针，指向了指向共享内存第一个节点。
int shmdt(const void *shmaddr); 这里就传我们的shmat的返回值，共享内存的第一个节点。
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf); 销毁这个共享内存。
但是因为共享内存是一个物理地址，当我们创建了这个共享内存后，读就可以一直读，写就是随便写，共享内存并不能进行控制，这时候我们就需要信号量等机制来将进行同步操作。当我们运行程序的时候：如下
4.消息队列：头文件<sys/msg.h>
简诉：
- 消息一个一个存放在一个队列中，一段就行发送消息，一段获取消息。
- 每一个消息有一个消息的类型。
使用：
写端： 读端：
首先是一个结构体mess 中 第一个 long int type 是必须要的 代表的是消息的类型，并且要>=1；后面的数据就是自己设计的，不做要求。
首先msgget（）函数，和之前的信号量这些是一样的。
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
向消息队列里面写数据，第二个就是消息结构体，第三个就是消息的大小，第四个就是标志 0就是默认，IPC_NOWAIT：当消息队列已满的时候，msgsnd函数不等待立即返回，IPC_NOERROR：若发送的消息大于size字节，则把该消息截断，截断部分将被丢弃，且不通知发送进程。
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp,int msgflg);
接收消息队列的消息，第二个就是消息结构体，第三个是大小，第四个就是消息的类型，第五个接收的状态。0: 阻塞式接收消息，没有该类型的消息msgrcv函数一直阻塞等待
IPC_NOWAIT：如果没有返回条件的消息调用立即返回，此时错误码为ENOMSG
IPC_EXCEPT：与msgtype配合使用返回队列中第一个类型不为msgtype的消息
IPC_NOERROR：如果队列中满足条件的消息内容大于所请求的size字节，则把该消息截断，截断部分将被丢
这里我们需要知道的就是 在接收的时候，我们可以选择消息的类型，如果
0：接收第一个消息
>0：接收类型等于msgtyp的第一个消息
<0：接收类型等于或者小于msgtyp绝对值的第一个消息
当我们需要的消息没有的时候，就会阻塞。
第五个就是消息的大小，最后一个则是有多少个消息。