Unix进程间通信：管道、命名管道和消息队列

　　在Unix系统中，进程间通信(Inter-process Communication，IPC)是至关重要的。为了实现进程之间的数据交换和协同工作，Unix系统提供了多种进程间通信机制。本文将重点介绍三种常见的进程间通信方式：管道、命名管道和消息队列。

　　一、管道

　　管道是一种半双工通信方式，数据只能从父进程流向子进程，或者从子进程流向父进程。它是Unix系统中最早的进程间通信机制，源于Unix系统的设计理念——将操作系统视为一系列管道和过滤器。

　　管道的工作原理是：将一个进程的输出连接到另一个进程的输入，从而实现数据传输。在管道两端的进程分别为父进程和子进程时，数据从父进程的stdout流向子进程的stdin。需要注意的是，当父进程结束时，管道也会随之关闭，此时子进程将无法继续接收数据。

　　二、命名管道

　　命名管道(Named Pipe)是一种全双工通信方式，类似于管道，但具有以下特点：

　　1.管道是无结构的，而命名管道有结构。命名管道内部包含一个缓冲区，可以存储一定量的数据。

　　2.命名管道具有文件属性，可以使用文件操作函数进行读写。这使得命名管道既可以在同一台计算机上的进程之间通信，也可以在网络上的不同计算机上的进程之间通信。

　　3.命名管道具有良好的安全性。由于其文件属性，可以对命名管道设置权限，从而保证通信过程的安全性。

　　4.命名管道支持多个进程同时访问。当多个进程需要同时访问命名管道时，它们可以按照先进先出(FIFO)的顺序进行通信。

　　三、消息队列

　　消息队列(Message Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构，用于在进程之间传输消息。消息队列具有以下特点：

　　1.消息队列中的消息具有固定的长度，通常为1字节。这使得消息队列可以有效地处理不同类型的消息。

　　2.消息队列具有很好的扩展性。可以根据需要创建多个消息队列，以满足不同进程之间的通信需求。

　　3.消息队列提供了消息读取和发送的接口。进程可以使用这些接口向消息队列中添加消息，或从消息队列中读取消息。

　　4.消息队列具有较高的安全性。与命名管道类似，消息队列也具有文件属性，可以设置权限，确保通信过程的安全性。

　　总结

　　Unix系统中的管道、命名管道和消息队列是三种常见的进程间通信方式，它们在不同的场景下发挥着重要的作用。管道适用于简单的父子进程通信，命名管道和消息队列则适用于复杂的多进程通信场景。了解这些通信机制的原理和应用，有助于我们更好地在实际项目中使用它们，提高程序设计的效率和稳定性。

（编辑：南京站长网）

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