C++ Linux系統中如何進行進程間通信

在Linux系統中，C++可以通過多種方式進行進程間通信（IPC），以下是一些常見的IPC方法：

1. 管道（Pipes）:

   • 匿名管道（Anonymous Pipes）：通常用于父子進程之間的通信。
   • 命名管道（Named Pipes，FIFOs）：允許無親緣關系的進程之間進行通信。

2. 信號（Signals）:

   • 用于通知接收進程某個事件已經發生。

3. 消息隊列（Message Queues）:

   • 允許進程發送和接收消息。

4. 共享內存（Shared Memory）:

   • 多個進程可以映射同一段物理內存，實現高效的數據交換。

5. 信號量（Semaphores）:

   • 主要用于進程同步，控制多個進程對共享資源的訪問。

6. 套接字（Sockets）:

   • 可用于本地進程間通信（如Unix Domain Sockets）或網絡通信。

下面是一些簡單的示例代碼：

匿名管道示例（父子進程通信）:

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

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

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

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

    if (pid == 0) { // 子進程
        close(pipefd[1]); // 關閉寫端
        read(pipefd[0], buffer, sizeof(buffer));
        std::cout << "Child received: " << buffer << std::endl;
        close(pipefd[0]);
    } else { // 父進程
        close(pipefd[0]); // 關閉讀端
        const char* message = "Hello from parent!";
        write(pipefd[1], message, strlen(message) + 1);
        close(pipefd[1]);
        wait(NULL); // 等待子進程結束
    }

    return 0;
}

命名管道示例（無親緣關系進程通信）:

首先，創建一個命名管道：

mkfifo myfifo

然后，使用C++代碼進行讀寫操作：

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

int main() {
    const char* fifo = "myfifo";
    int fd = open(fifo, O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

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

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

    close(fd);
    return 0;
}

共享內存示例:

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65);
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666|IPC_CREAT);
    char* str = (char*) shmat(shmid, (void*)0, 0);

    strcpy(str, "Hello shared memory!");
    std::cout << "Shared memory: " << str << std::endl;

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

    return 0;
}

這些示例僅用于演示目的，實際應用中可能需要更復雜的錯誤處理和同步機制。在選擇IPC方法時，請根據您的需求和場景進行選擇。