UNIX环境高级编程：进程间通信详解

"UNIX环境高级编程共32章" 在UNIX操作系统中，进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是让不同进程能够交换信息的关键技术。本章主要关注经典的IPC机制，包括管道、FIFO（First In First Out，先进先出）、消息队列、信号量以及共享存储器。这些机制在不同的UNIX实现中可能有所差异，但至少半双工的管道在所有版本中都是通用的。 首先，我们来看管道。管道是一种古老的通信方式，它有两个特性：一是单向性，数据只能沿着一个方向流动；二是它只能在有共同祖先的进程间使用，通常是通过`fork()`创建的父子进程之间。当一个进程创建了管道，这个管道就可以被父进程和子进程用来传递信息。 FIFO是一种与管道类似的机制，也称为命名管道，因为它的读写端口可以通过名字来访问，而不是像管道那样仅限于父子进程。FIFO允许任何有权限的进程进行读写，即使它们没有血缘关系。 消息队列是另一种IPC形式，它允许进程发送特定结构化的消息，而不仅仅是原始的字节流。消息队列的优点在于它可以提供排序和过滤功能，使得进程间的通信更加有序。 信号量是一种同步工具，用于控制对共享资源的访问。它们可以用来解决多进程中的互斥问题，确保同一时间只有一个进程能访问特定的资源。 共享存储则允许进程直接读写同一块内存区域，提供高速的数据交换。然而，使用共享存储需要特别小心，因为多个进程同时修改同一数据可能导致数据不一致。 尽管上述经典IPC机制在许多UNIX系统中存在，但并不是所有系统都完全支持。例如，消息队列、信号量和共享存储在一些系统中可能是System V IPC的一部分，而在其他基于伯克利UNIX的系统中，如SunOS和Ultrix，也得到了实现。POSIX标准正在逐步统一这些差异，但直到1994年甚至更晚，完整的IPC标准才可能形成。 下一章将探讨更高级的IPC特性，如流管道（full-duplex，双向通信）和命名流管道，这些都是SVR4和4.3+BSD共同支持的功能。流管道和命名流管道提供了更灵活的通信方式，可以实现更复杂的进程交互场景。 总结来说，UNIX环境中的高级编程涉及到了一系列用于进程间通信的机制，每一种都有其独特的优势和应用场景。理解并熟练运用这些机制对于编写高效、可靠的多进程应用程序至关重要。