进程、线程间的几种通信方式

一时失言乱红尘 2022-05-11 02:40 266阅读 0赞

## 一、进程通信 ##

几种进程间的通信方式

（1） 管道（pipe）：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有血缘关系的进程间使用。进程的血缘关系通常指父子进程关系。

（2）有名管道（named pipe）：有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间通信。

（3）信号量（semophore）：信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它通常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

（4）消息队列（message queue）：消息队列是由消息组成的链表，存放在内核中 并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

（5）信号（signal）：信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某一事件已经发生。

（6）共享内存（shared memory）：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问，共享内存是最快的IPC方式，它是针对其他进程间的通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号量配合使用，来实现进程间的同步和通信。

（7）套接字（socket）：套接口也是一种进程间的通信机制，与其他通信机制不同的是它可以用于不同及其间的进程通信。

## 二、线程通信 ##

(1)、**锁机制**

1.1 互斥锁：提供了以排它方式阻止数据结构被并发修改的方法。
    
     1.2 读写锁：允许多个线程同时读共享数据，而对写操作互斥。
    
     1.3 条件变量：可以以原子的方式阻塞进程，直到某个特定条件为真为止。对条件测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。

(2)、**信号量机制**：包括无名线程信号量与有名线程信号量

(3)、**信号机制**：类似于进程间的信号处理。

线程间通信的主要目的是用于线程同步，所以线程没有象进程通信中用于数据交换的通信机制。

## 三、二者区别 ##

(1)**定义方面**：进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动；线程是进程中的一个执行路径。（进程可以创建多个线程）  
(2)**角色方面**：在支持线程机制的系统中，进程是系统资源分配的基本单位，线程是CPU调度的基本单位。  
(3)**资源共享方面**：进程之间不能共享资源，而线程共享所在进程的地址空间和其它资源。同时线程还有自己的栈和栈指针，程序计数器等寄存器。  
(4)**独立性方面**：进程有自己独立的地址空间，而线程没有，线程必须依赖于进程而存在。  
(5)**开销方面**。进程切换的开销较大。线程相对较小。（引入线程也出于了开销的考虑）