进程间通信的本质：就是让两个进程看到同一份公共资源。
ps:这份公共资源间接或直接由操作系统提供，由于提供的资源不同，通信方式也不同。
进程间通信的目的:
- 数据传输：一个进程需要将它的数据发给另一个进程
- 资源共享：多个进程之间共享同样的资源。
- 通知事件：一个进程需要向另一个或一组进程发送消息，通知它发生了某种事情（比如子进程向父进程发送子进程的终止信息）
- 进程控制：有些进程希望完全控制另一个进程的执行，此时希望进程能够拦截另一个进程陷入异常，并能能够及时知道它的改变状态。
管道
管道的概念：把一个进程连接到另一个进程的数据流叫做管道
管道的特点：
- 管道是面向字节流的
- 只能用于具有共同祖先（具有亲缘关系）的进程之间通信，通常，一个管道由一个进程创建，然后该进程调用fork，此后父，子进程之间就可以应用该管道
- 进程退出，管道释放，所以管道的生命周期随进程
- 管道自带同步与互斥机制
- 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，需要建立两个管道。
匿名管道
特点：匿名进程只能有血缘关系的进程，常用于父子进程之间。
#include <unistd.h>
功能：创建一个无名管道
原型
int pipe(int fd[2]);
参数
fd：文件描述符数组，fd[0]表示读端，fd[1]表示写端（把0看做嘴巴。把1看做一支笔就比较好记啦）
返回值：成功返回0，失败返回错误代码
特别的
- 多个进程都能够看到的公共资源叫做临界资源
- 访问资源的区域叫做临界区
- 任何时刻只允许一个进程进入临界资源进行资源访问，并且期间不允许其他进程访问，叫做互斥
- 在保证安全的情况下，进程按一定的顺序访问临界资源，称为同步
- 一件事情要么发生，要么不发生，只有两种状态，那么我们称这件事具有原子性。（比如，手机抢票就具有原子性，只有抢到和没抢到两种状态，一般正在抢票中属于等待阶段，说明没有抢到）
- 文件的生命周期随通信双方的进程
管道读写规则
当没有数据可读时：
- O_NONBLOCK disable：read调用阻塞，即进程暂停执行，一直等到有数据来为止
- O_NONBLOCK enable：read调用返回-1，errno值为EAGAIN
当管道满时
- O_NONBLOCK disable：write调用阻塞，直到有进程读走数据
- O_NONBLOCK enable：调用返回-1，errno值为EAGAIN
- 如果所有管道写端对应的文件描述符被关闭，则read返回0
- 如果所有管道读端对应的文件描述符被关闭，则writ操作会产生信号SIGPIPE，进而可能导致write进程退出
- 当要写入的数据量不大于PIPE_BUF时，Linux将保证写入的原子性
- 当要写入的数据量大于PIPE_BUF时，Linux将不再保证写入的原子性
命名管道
特点：可以将不相关的两个进程间通信。
命名管道是一种特殊类型的文件
创建命名管道
在命令行创建
$ mkfifo filename
命名管道也可以从程序中创建
int mkfifo(const char *filename, mode_t mode);
创建命名管道
int mian(int argc, char *argc[])
{
mkfifo(“p2”, 0644);
retnrn 0;
}
匿名管道与命名管道的区别
- 匿名管道由pipe函数创建并打开
- 命名管道由mkfifo函数创建，打开用open
- 两种管道操作的进程之间关系不同
命名管道打开规则
如果当前打开操作是为读而打开FIFO时
- O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应进程为读而打开该FIFO
- O_NONBLOCK enable：立即返回成功
如果当前打开操作是为写而打开FIFO
-
O_NONBLOCK disable：阻塞直到有相应的进程为读打开该FIFO
-
O_NONBLOCK enable：立即返回失败，错误码为ENXIO
管道实现进程间通信：
1.进程A创建管道，fd[0],fd[1]分别对应管道的读端和写端；
2.进程A用fork创建子进程A1，子进程的两个文件描述符也对应同一个管道
3.父进程A关闭fd[1]即关闭写管道,子进程A1关闭fd[0]即关闭读管道,子进程可以向管道写入信息，父进程可以从管道读信息，因为管道是通过环型队列实现遵循先进先出的原则，数据从写端流入，读端流出，从而实现进程间通信