centos进程间如何同步

在CentOS系统中，进程间同步可以通过多种机制实现，以下是一些常用的方法：

1. 文件锁

文件锁是一种简单的进程间同步机制。可以使用fcntl系统调用或者fcntl命令来实现。

使用`fcntl`系统调用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main() {
    int fd = open("lockfile.lock", O_RDWR | O_CREAT, 0666);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct flock lock;
    lock.l_type = F_WRLCK; // 写锁
    lock.l_whence = SEEK_SET;
    lock.l_start = 0;
    lock.l_len = 0;

    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl");
        close(fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 执行临界区代码

    lock.l_type = F_UNLCK; // 解锁
    if (fcntl(fd, F_SETLK, &lock) == -1) {
        perror("fcntl unlock");
    }

    close(fd);
    return 0;
}

使用`fcntl`命令

# 获取锁
fcntl -x lock -f lockfile.lock -u $$

# 释放锁
fcntl -x unlock -f lockfile.lock -u $$

2. 信号量

信号量是一种更高级的同步机制，可以使用System V信号量或者POSIX信号量。

使用System V信号量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <unistd.h>

union semun {
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

int main() {
    key_t key = ftok("semfile", 'a');
    int semid = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666);
    if (semid == -1) {
        perror("semget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    union semun arg;
    arg.val = 1; // 初始化信号量为1
    if (semctl(semid, 0, SETVAL, arg) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 获取信号量
    struct sembuf sb = {0, -1, SEM_UNDO};
    if (semop(semid, &sb, 1) == -1) {
        perror("semop");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 执行临界区代码

    // 释放信号量
    sb.sem_op = 1;
    if (semop(semid, &sb, 1) == -1) {
        perror("semop unlock");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    semctl(semid, 0, IPC_RMID);
    return 0;
}

使用POSIX信号量

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    sem_t *sem = sem_open("/mysem", O_CREAT, 0666, 1);
    if (sem == SEM_FAILED) {
        perror("sem_open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 获取信号量
    if (sem_wait(sem) == -1) {
        perror("sem_wait");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 执行临界区代码

    // 释放信号量
    if (sem_post(sem) == -1) {
        perror("sem_post");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    sem_close(sem);
    sem_unlink("/mysem");
    return 0;
}

3. 管道和消息队列

管道和消息队列也可以用于进程间同步。

使用管道

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int pipefd[2];
    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (pid == 0) { // 子进程
        close(pipefd[1]); // 关闭写端
        char buffer[10];
        read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer));
        printf("Child received: %s\n", buffer);
        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;
}

使用消息队列

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/msg.h>
#include <string.h>

struct msgbuf {
    long mtype;
    char mtext[100];
};

int main() {
    key_t key = ftok("msgfile", 'a');
    int msqid = msgget(key, IPC_CREAT | 0666);
    if (msqid == -1) {
        perror("msgget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct msgbuf msg;
    msg.mtype = 1;
    strcpy(msg.mtext, "Hello from sender");

    // 发送消息
    if (msgsnd(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 0) == -1) {
        perror("msgsnd");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 接收消息
    if (msgrcv(msqid, &msg, sizeof(msg.mtext), 1, 0) == -1) {
        perror("msgrcv");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Received message: %s\n", msg.mtext);

    msgctl(msqid, IPC_RMID);
    return 0;
}

4. 共享内存

共享内存是一种高效的进程间通信方式，可以用于同步。

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 'a');
    int shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666);
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char *str = (char *) shmat(shmid, NULL, 0);
    if (str == (char *) -1) {
        perror("shmat");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 写入数据
    strcpy(str, "Hello from shared memory");

    // 读取数据
    printf("Read from shared memory: %s\n", str);

    shmdt(str);
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
    return 0;
}

这些方法各有优缺点，选择合适的同步机制取决于具体的应用场景和需求。

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