Linux进程间通信详解（从管道到SystemV的全面指南）

上图展示了匿名管道在进程池中的应用：父进程创建管道，并与多个子进程通信，协调任务执行。

2. 命名管道：突破亲缘限制

命名管道（也称为FIFO）通过mkfifo命令或系统调用创建，它在文件系统中有一个路径名，允许无关进程进行通信。例如，两个独立的程序可以打开同一个FIFO文件进行读写。

命名管道适用于需要持久化通信的场景，如日志收集或进程间数据共享。与匿名管道相比，它更灵活，但速度稍慢。

二、System V IPC：强大的高级通信机制

System V IPC是一组标准IPC方法，包括消息队列、共享内存和信号量。它支持更复杂的通信模式，适合大型应用。

1. 消息队列：异步数据传输

消息队列允许进程发送格式化的消息到队列，并由其他进程接收。它支持优先级，且消息可以持久化，直到被读取。SystemV IPC中的消息队列通过msgget、msgsnd和msgrcv系统调用操作。

2. 共享内存：最高速的IPC

共享内存允许多个进程访问同一块物理内存，从而实现极快的数据交换。但进程必须自行处理同步问题，通常结合信号量使用。

3. 信号量：同步与互斥

信号量用于控制多个进程对共享资源的访问，避免竞争条件。在SystemV IPC中，信号量通过semget和semop系统调用管理。

总结：选择适合的IPC方法

本教程详细介绍了Linux进程间通信的多种机制。匿名管道适合简单父子进程通信，命名管道扩展了无关进程的通信能力，而SystemV IPC提供了消息队列、共享内存和信号量等高级功能。在实际应用中，应根据需求选择合适的方法，例如，追求速度时用共享内存，需要异步处理时用消息队列。

通过掌握这些IPC技术，您将能构建高效、协同的Linux应用程序。记住，匿名管道和命名管道是基础，而SystemV IPC则提供了更强大的工具集。