写C程序，使用Linux中的IPC机制，与人机完成 “石头、剪子、布”的游戏。完整代码

在Linux下编写一个C程序，结合IPC（Inter-Process Communication，进程间通信）机制，比如使用共享内存和消息队列，实现一个简单的“石头、剪子、布”游戏的人机对战。以下是一个基本的框架，包括必要的头文件、主函数以及关键的部分——创建共享内存区域和消息队列，以及用户输入和游戏逻辑：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/msg.h>
#include <semaphore.h>

#define SHM_KEY 12345
#define MSG_KEY 67890

typedef enum { ROCK, PAPER, SCISSORS } Move;

// 定义共享内存结构体
typedef struct {
    Move player_choice; // 玩家选择
    Move ai_choice; // AI选择
} SharedMemoryData;

// 创建共享内存
SharedMemoryData* shared_memory = NULL;
sem_t init_sem; // 初始化信号量

void create_shared_memory() {
    int shm_key = ftok("/tmp", 'S');
    shared_memory = shmat(shm_key, NULL, 0);
    if (shared_memory == (char*)-1) {
        perror("shmat");
        exit(1);
    }
    sem_init(&init_sem, 0, 1);
}

// 发送消息到消息队列
void send_message(Move move) {
    struct msgbuf msg;
    msg.buf = (char*)&move;
    msg.len = sizeof(move);
    msg.type = 0;
    if (msgsnd(MSG_KEY, &msg, msg.len, 0) == -1) {
        perror("msgsnd");
    }
}

// 从消息队列接收AI的选择
Move receive_ai_choice() {
    struct msgbuf msg;
    ssize_t len = msgrcv(MSG_KEY, &msg, sizeof(Move), 0, 0);
    if (len == sizeof(Move)) {
        return (Move)msg.buf;
    } else {
        perror("msgrcv");
        return ROCK; // 返回默认AI动作
    }
}

int compare_moves(Move player, Move ai) {
    switch (player) {
        case ROCK:
            return ai == PAPER ? 1 : (ai == SCISSORS ? -1 : 0);
        case PAPER:
            return ai == SCISSORS ? 1 : (ai == ROCK ? -1 : 0);
        case SCISSORS:
            return ai == ROCK ? 1 : (ai == PAPER ? -1 : 0);
        default:
            return 0;
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    atexit(shmdt(&shared_memory)); // 销毁共享内存

    create_shared_memory();
    sem_wait(&init_sem); // 等待其他进程初始化

    int user_choice;
    while (true) {
        printf("Your choice (rock/paper/scissors): ");
        scanf("%d", &user_choice);
        user_choice = (user_choice - 1) % 3; // 转换为枚举值

        // AI做出选择
        Move ai_choice = receive_ai_choice();

        // 判断胜负
        int result = compare_moves(user_choice, ai_choice);
        if (result > 0) {
            printf("You lose! AI chose %s.\n", move_name[ai_choice]);
        } else if (result < 0) {
            printf("You win! You chose %s.\n", move_name[user_choice]);
        } else {
            printf("Tie! Both chose %s.\n", move_name[user_choice]);
        }

        // 更新共享内存
        shared_memory->player_choice = user_choice;
        shared_memory->ai_choice = ai_choice;
    }

    return 0;
}

注意：这里假设了`move_name[]`是一个字符串数组，用于表示每个移动的名称。此外，为了保证游戏顺序，你需要确保只有当两个进程都准备好后才能开始游戏，这需要额外的同步机制，例如使用互斥锁或信号量。