进程是程序一次执行过程，用户态进程之间是隔离的，就像不同城市的人们，他们之间的通信方式有很多种

Linux通信方式主要从unix继承而来，而对unix发展做出巨大贡献的是AT&T和BSD，前者主要是对早期的unix进程间通信进行系统的改进和升级，形成了system V IPC，这种通信方式主要是单个计算机内，而后者则跳出了这个限制，形成了socket。而linux把这两者都继承下来了具体如下：

UNIX进程间通信(IPC)方式包括:管道，FIFO,信号

system v进程间通信(IPC)：system v消息队列，system v信号量，system v共享内存区

posix进程间通信(IPC)：posix消息队列，posix信号量，posix共享内存区

现在linux中使用较多的进程间通信有以下几种：

• 管道和有名管道：管道用于有亲缘关系的进程之间，有名管道可以用在没有亲缘关系的进程之间
• 信号：是在软件层次上对中断机制的一种模拟，比较复杂，用于通知进程有某事件发生，一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求效果上是一样的
• 消息队列：消息队列是消息的链接表，包括posix消息队列，system v 消息队列，克服了前两种信息量有限的限制，具有写权限可以按照一定的规则向消息队列中添加消息，对消息队列有读权限的进程可以从消息队列中读取消息
• 共享内存：可以说这是最有用的进程间通信的方式，他使得多个进程可以访问同一个内存空间，不同进程可以看到对方进程中对共享内存中数据的更新，这种通信方式需要某种同步机制如互斥锁，信号量
• 信号量：主要作为进程之间，以及同一进程的不同线程之间的同步或者互斥手段

• 套接字：用于网络中进程的通信，应用非常广泛

管道是linux中很重要的通信方式，它是把一个程序的输出直接连接到另一个程序的输入，例如ps -ef| grep ntp如下图：

管道是linux中重要的通信方式，这里所说的是无名管道，无名管道具有以下特点：

• 他只能用于具有亲缘关系的进程之间(也就是父子进程或者是兄弟进程之间)
• 是一种半双工的通信模式，具有固定的读端和写端
• 可以把管道看成是一种普通的文件，对他的读写可以使用普通的read()和write()函数，但是又不是普通的文件，不属于其他任何文件系统，并且只存在于内核的内存空间中

管道是基于文件描述符的通信方式，当一个管道建立时，他会创建两个文件描述符fds[0], fds[1],其中fds[0]用于读管道，fds[1]用于写管道，这样就构成了半双工的通道：

关闭管道只需调用close()逐个关闭各个文件描述符即可

ps:当一个管道共享多对文件描述符时，若将其中一对读写文件描述符删除，则此管道就失效了

管道创建函数pipe()函数语法如下：

管道读写说明：

通常是先创建一个管道，再通过fork()函数创建一个子进程，该子进程会继承父进程所创建的管道，此时父子进程的文件描述符如下所示：

此时看上出非常复杂，只需将相关的文件描述符关闭即可，将父进程的fd[1]和子进程的fd[0]关闭，就变成了子进程写，父进程读的管道：

ps:父进程可以创建多个子进程，子进程会继承相应的fd[0]和fd[1]此时只需要关闭相应端口就可以建立起各子进程之间的通道

这里的例子首先创建一个管道，然后使用fork()创建一个子进程，然后通过关闭父子进程描述符建立起他们之间的管道通信

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_DATA_LEN 256
#define DELAY_TIME 1
int main()
{
    pid_t pid ;
    int pipe_fd[2] ;
    char buf[MAX_DATA_LEN] ;
    const char data[] = "pipe test program" ;
    int real_read, real_write ;
    memset((void *)buf, 0, sizeof(buf)) ;
		//创建管道
    if (pipe(pipe_fd) < 0)
    {
        printf("pipe create error\n") ;
        exit(1) ;
    }
    if ((pid = fork()) == 0)//子进程

    {
        close(pipe_fd[1]) ;//关闭写端
        sleep(DELAY_TIME * 3) ;//等待父进程关闭文件描述符
        if ((real_read = read(pipe_fd[0], buf, MAX_DATA_LEN))>0)
        {
            printf("%d bytes read from the pipe is '%s'\n", real_read,
                                                            buf) ;
        }
        close(pipe_fd[0]) ;
        exit(0) ;
    }
    else if (pid > 0)//父进程
    {
        close(pipe_fd[0]) ;//关闭读端
        sleep(DELAY_TIME) ;//等待子进程关闭写端
        if ((real_write = write(pipe_fd[1], data, strlen(data))) != -1)
        {
            printf("parent wrote %d bytes:'%s'\n", real_write, data) ;
        }
        close(pipe_fd[1]) ;
        waitpid(pid, NULL, 0) ;//收集子进程退出消息
        exit(0) ;
    }
}

运行结果如下:

管道读写注意一下几点：

1. 只有存在读端，向管道中写才有意义，否则会传来SIGPIPE信号
2. 向管道写入数据时不能保证其原子性，管道缓冲区一有空闲区域写端就是想其中写入，如果读进程不读取管道缓冲区中的数据，则写操作就会被阻塞
3. 父子进程在运行时不能保证先后次序，这里为了保证父子进程已经关闭了相应的文件描述符，可以在两个进程中调用sleep函数，这个不是好的解决办法，学习了进程的同步与互斥之后可以修改程序