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掌握Linux进程通信：消息队列与信号量详解（新手必看指南）

主机测评网
系统教程
2026-01-16
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掌握Linux进程通信：消息队列与信号量详解（新手必看指南）

在Linux系统中，进程通信（IPC）是多个进程之间交换数据和同步操作的关键技术。对于新手来说，理解Linux消息队列和信号量可能有些挑战，但本教程将用简单语言详细解释，让你从零开始掌握。无论你是开发人员还是系统管理员，这篇Linux教程都会帮助你快速上手。

一、消息队列是什么？

消息队列是一种进程通信机制，允许进程发送和接收消息。这些消息存储在队列中，发送者和接收者可以异步操作，提高了系统灵活性。在Linux消息队列中，每个消息都有一个类型标识，接收者可以根据类型选择性地读取消息。

消息队列的优点包括：

解耦发送者和接收者，提高系统可维护性。
支持异步通信，避免进程阻塞。
消息可以持久化，即使进程重启也不会丢失。

二、信号量是什么？

信号量是另一种进程通信工具，主要用于同步进程访问共享资源。它本质上是一个计数器，控制多个进程对资源的同时访问，防止数据竞争。在Linux中，信号量常用于协调进程，确保操作顺序。

信号量的基本操作：

P操作（等待）：如果信号量值大于0，则减1并继续；否则进程阻塞。
V操作（发送）：将信号量值加1，唤醒等待的进程。

三、消息队列和信号量的实战示例

下面通过一个简单示例，演示如何在Linux中使用消息队列和信号量进行进程通信。假设有两个进程：一个发送消息，另一个接收消息，并使用信号量同步。

首先，我们插入一个示意图来直观展示工作流程：

掌握Linux进程通信：消息队列与信号量详解（新手必看指南） Linux消息队列信号量进程通信 Linux教程第1张

步骤1：创建消息队列

使用Linux系统调用，如msgget()、msgsnd()和msgrcv()。以下是一个C语言代码片段：

#include // 定义消息结构struct msgbuf {  long mtype;  char mtext[100];};// 创建消息队列int msgid = msgget(IPC_PRIVATE, 0666 | IPC_CREAT);if (msgid == -1) {  perror("msgget failed");  exit(1);}

步骤2：使用信号量同步

通过semget()、semop()等函数操作信号量。示例代码：

#include // 创建信号量int semid = semget(IPC_PRIVATE, 1, 0666 | IPC_CREAT);if (semid == -1) {  perror("semget failed");  exit(1);}// 初始化信号量值为1semctl(semid, 0, SETVAL, 1);// P操作（等待）struct sembuf p_op = {0, -1, 0};semop(semid, &p_op, 1);// V操作（发送）struct sembuf v_op = {0, 1, 0};semop(semid, &v_op, 1);