Linux进程间通信（上）
目录
一、无名管道PIPE
二、有名管道FIFO
三、内存映射mmap
进程间通信IPC（Inter Process Communicating）主要包括：
无名管道pipe、有名管道fifo、内存映射mmap、共享内存shm，消息队列msg、信号signal、套接字socket（多机之间，多用于网络编程）
一、无名管道PIPE
管道，单工通信，通常指无名管道（无名在于它是伪文件），存在（运行）内存中，只能用于具有亲缘关系的父子进程或兄弟进程（管道可共享于2个进程以上），因为管道数据是通过队列来维护的，一端固定只能读或写，管道建立时会创建两个文件描述符分别用于读写管道，所以只能用文件IO来操作，管道中的数据只能读一次，再读也没内容
int pipe(int fd[2]);
@param: 大小为2的int型数组，用来保存创建的两个文件描述符，fd[0]用来读、fd[1]用来写
@return:成功返回0，失败返回-1 读写特性：
1.读管道：
（1）管道中有数据，read从头读数据，返回实际读到的字节数
（2）管道中无数据且写端没有关闭时，read阻塞等待数据写入；写端关闭时，read返回0
2.写管道：
（1）读端全部关闭，“管道会发生爆裂”，进程异常终止，可捕捉SIGPIPE来让进程不终止
（2）读端没有全部关且管道未满，正常追加写入，write返回实际写入字节数；管道满了（大小64K），write阻塞
二、有名管道FIFO
一种文件类型，特殊文件，有路径名与之关联，但数据存在运行内存中（ls -la命令查看文件大小始终为0），可在任意无关进程之间交换数据，一端只读或只写，半双工通信，不支持lseek操作，遵循先进先出，同样，FIFO中的数据读一次就清空了，读FIFO从头读，写FIFO追加写
功能：创建或打开fifo
int mkfifo(char *pathname, mode_t mode)
@param: pathname 创建时给FIFO取个名
打开时指定FIFO
mode 创建时，mode不用加O_CREAT，直接赋值权限即可
打开时，mode设置O_WRONLY/O_RDONLY/O_RDWR 三选一
@return:成功返回0，失败返回-1（若存在同名fifo，创建失败，errno置EEXIST）注意事项：
open fifo时，某进程只读或只写打开（mode设置O_WRONLY/O_RDONLY），会默认阻塞。若mode中或上O_NONBLOCK，则为非阻塞状态。
1）读写进程都默认阻塞时：先运行写或者读进程（被阻塞），再运行读或者写进程，不再阻塞，可以正常读写。
2）读进程非阻塞时：先运行写进程（被阻塞），再运行读进程，可以正常读写；先运行读进程，直接崩溃，因为没数据的情况下还不阻塞读！！！
3）写进程非阻塞时：只能先运行读进程，再运行写进程
关于数据完整性，多个进程写同一个管道时，如果写入数据长度<=4K，要么全部写入，要么一个字节都不写入（遵循先进先出）；如果写入数据长度过长会导致数据交错
三、内存映射mmap
内存映射可以通过mmap（）映射普通文件，将一个磁盘文件映射到进程自身的地址空间中，进程访问它通过返回的指针即可，不必调用read/write，全双工通信，因为访问内存的时间是纳秒级的，而访问磁盘是毫秒级的，大大提升了通信效率，适合于需要频繁读写大文件的场景
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
功能：申请创建 文件的内存映射区
@param:
addr 映射区目的地址，一般设置为NULL，操作系统自动分配，可通过返回值获取
length 必须>0 映射区的字节数，从文件开头offset个字节开始算起
prot 指定共享内存的访问权限 PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_EXEC、PROT_NONE
flags 常用的有：MAP_SHARED共享的、MAP_PRIVATE私有的，频繁访问磁盘操作时、MAP_ANOYMOUS匿名映射（用于无fd文件，比如父子进程间通信）
fd 文件描述符，匿名映射时为-1
offset 偏移量，指从文件头偏移offset个字节开始映射，一般都给0表示完整映射到映射区
@return:
成功返回映射区的地址，后续的读写操作通过这个地址
失败返回MAP_FAILEDint munmap(void *addr, size_t length)
功能：释放内存映射，即断开连接
@param: addr 映射区首地址 length 映射区大小 注意事项：
创建映射区出错概率很高，应养成返回值查错习惯！
flags为MAP_SHARED时，要求指定的共享内存访问权限<=open的文件权限；为MAP_PRIVATE时，只需要文件有可读权限即可，操作仅对内存有效，不会写入到磁盘，且不能在进程间共享
要映射的文件大小必须>0，否则会报错“总线错误”，系统所分配的映射区大小是以4K（一页内存大小）为单位的，文件大小<4K，系统仍分配4K，超过文件大小的范围可以访问，但仅仅是访问，无法真正写入文件
共享内存映射成功后，可以立即关闭文件，对后续共享内存的操作无影响
offset的偏移量必须为0/4K的整数倍