C++如何在Linux上进行进程间通信 - 问答

在Linux上，C++可以通过多种方式实现进程间通信（IPC）。以下是一些常用的IPC方法：

管道（Pipes）：管道是一种简单的IPC机制，允许一个进程将数据发送到另一个进程。在Linux中，可以使用pipe()系统调用创建一个管道，然后使用read()和write()系统调用进行读写操作。

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    char buffer[10];

    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe");
        return 1;
    }

    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) { // 子进程
        close(pipefd[1]); // 关闭写端
        read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer));
        std::cout << "子进程收到消息: " << buffer << std::endl;
        close(pipefd[0]);
    } else { // 父进程
        close(pipefd[0]); // 关闭读端
        const char* message = "Hello from parent!";
        write(pipefd[1], message, strlen(message) + 1);
        close(pipefd[1]);
    }

    return 0;
}

命名管道（Named Pipes，FIFOs）：命名管道是一种特殊的文件类型，可以在不相关的进程之间传递数据。与普通管道相比，命名管道具有名称，因此可以在进程之间共享。

#include <iostream>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    const char* fifo_name = "my_fifo";
    mkfifo(fifo_name, 0666);

    int fd = open(fifo_name, O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    const char* message = "Hello from named pipe!";
    write(fd, message, strlen(message) + 1);

    char buffer[10];
    read(fd, buffer, sizeof(buffer));
    std::cout << "收到消息: " << buffer << std::endl;

    close(fd);
    unlink(fifo_name);

    return 0;
}

消息队列（Message Queues）：消息队列是一种允许进程发送和接收消息的数据结构。在Linux中，可以使用msgget()、msgsnd()和msgrcv()系统调用操作消息队列。

#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>

struct msg_buffer {
    long msg_type;
    char msg_text[100];
};

int main() {
    key_t key = ftok("msgqueue_example.c", 'a');
    int msgid = msgget(key, 0666 | IPC_CREAT);

    msg_buffer message;
    message.msg_type = 1;
    strcpy(message.msg_text, "Hello from message queue!");

    msgsnd(msgid, &message, sizeof(message.msg_text), 0);

    msgrcv(msgid, &message, sizeof(message.msg_text), 1, 0);
    std::cout << "收到消息: " << message.msg_text << std::endl;

    msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}

共享内存（Shared Memory）：共享内存是一种允许多个进程访问同一块内存区域的IPC机制。在Linux中，可以使用shmget()、shmat()和shmdt()系统调用操作共享内存。

#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    key_t key = ftok("shared_memory_example.c", 'a');
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666 | IPC_CREAT);

    char* shared_memory = (char*)shmat(shmid, NULL, 0);
    if (shared_memory == (char*)-1) {
        perror("shmat");
        return 1;
    }

    strcpy(shared_memory, "Hello from shared memory!");

    sleep(2); // 等待其他进程读取数据

    std::cout << "从共享内存读取数据: " << shared_memory << std::endl;

    shmdt(shared_memory);
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}

信号（Signals）：信号是一种用于进程间通信和事件通知的简单机制。在Linux中，可以使用kill()系统调用发送信号，使用signal()或sigaction()系统调用处理信号。

#include <iostream>
#include <csignal>
#include <unistd.h>

void signal_handler(int signal) {
    std::cout << "收到信号: " << signal << std::endl;
}

int main() {
    signal(SIGUSR1, signal_handler);

    std::cout << "进程ID: " << getpid() << std::endl;
    sleep(5); // 等待其他进程发送信号

    return 0;
}

套接字（Sockets）：套接字是一种用于在不同主机上的进程之间进行通信的IPC机制。在Linux中，可以使用socket()、bind()、listen()、accept()、connect()和send()/recv()系统调用进行套接字通信。

这些只是Linux上C++进程间通信的一些方法。根据具体需求和场景，可以选择合适的IPC机制。

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