Linux进程间通信：管道与信号详解

"进程间通讯是计算机编程中的一个重要概念，涉及到多个进程之间的数据交换和协作。本文档主要探讨了两种常见的进程间通信（IPC）机制：管道（包括有名管道FIFO和无名管道）以及信号及其处理。" 17.1 管道 管道是一种简单但有效的进程间通信方式，分为有名管道FIFO和无名管道两种类型。FIFO是在文件系统中创建的一个特殊文件，允许两个不相关的进程通过这个文件进行通信。`mkfifo`命令用于创建一个FIFO文件，例如`mkfifo /tmp/myfifo`。无名管道则是在内存中创建的临时连接，通常用于父子进程间的通信，如`cut -f1 -d :`命令与`sort`命令之间的连接。 在管道的使用中，通常有一个读端filedes[0]和一个写端filedes[1]。读端用于从管道中获取数据，写端用于向管道写入数据。在`piperw.c`示例中，父进程向子进程传递数据，通过关闭不必要的描述符（读或写）来实现同步，以确保数据的正确传输。 `popen`和`pclose`函数实际上也基于管道实现，它们允许C语言程序调用shell脚本，子进程将结果写入管道，父进程则从管道中读取这些结果。 17.2 信号与信号处理 信号是操作系统用来通知进程发生了特定事件的一种方式，如异常、错误或用户交互。Linux系统支持多种信号，如`SIGINT`（Ctrl+C）、`SIGQUIT`（Ctrl-\）、`SIGCHLD`、`SIGALRM`等，其中`SIGRTMIN+X`系列表示实时信号。 进程可以对信号采取不同的响应策略，包括定义自定义的信号处理函数、忽略信号或采用系统默认的处理方式。`signal()`函数用于指定信号处理函数，而`sigaction()`是更现代且更可靠的接口，它允许设置更复杂的信号处理行为，如信号掩码和信号传递方式。 例如，在`my_signal.c`示例中，`SIG_IGN`表示忽略指定的信号，`SIG_DFL`则表示恢复默认的信号处理方式。`kill`命令是发送信号给进程的常用工具，可以指定信号类型如`SIGKILL`、`SIGSTOP`或`SIGCONT`。 总结来说，进程间通讯是多任务环境下程序协同工作的重要手段，管道提供了一种简单高效的数据传输途径，而信号则为进程提供了异步事件通知机制，两者都是构建复杂系统不可或缺的组件。理解并熟练运用这些机制，有助于开发者构建更加健壮和灵活的多进程应用。