程序間通訊方式

# 管道( pipe )：管道是一種半雙工的通訊方式，資料只能單向流動，而且只能在具有親緣關係的程序間使用。程序的親緣關係通常是指父子程序關係。

# 有名管道 (namedpipe) ： 有名管道也是半雙工的通訊方式，但是它允許無親緣關係程序間的通訊。

# 高階管道(popen)：將另一個程式當做一個新的程序在當前程式程序中啟動，則它算是當前程式的子程序，這種方式我們成為高階管道方式。

# 訊號量( semophore ) ：訊號量是一個計數器，可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某程序正在訪問共享資源時，其他程序也訪問該資源。因此，主要作為程序間以及同一程序內不同執行緒之間的同步手段。

# 訊息佇列( messagequeue ) ： 訊息佇列是由訊息的連結串列，存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。

# 訊號 ( sinal ) ：訊號是一種比較複雜的通訊方式，用於通知接收程序某個事件已經發生。

# 共享記憶體( sharedmemory ) ：共享記憶體就是對映一段能被其他程序所訪問的記憶體，這段共享記憶體由一個程序建立，但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 IPC 方式，它是針對其他程序間通訊方式執行效率低而專門設計的。它往往與其他通訊機制，如訊號兩，配合使用，來實現程序間的同步和通訊。

# 套接字( socket ) ： 套解口也是一種程序間通訊機制，與其他通訊機制不同的是，它可用於不同及其間的程序通訊。

Socket通訊實現步驟：

8.1命名socket

SOCK_STREAM 式本地套接字的通訊雙方均需要具有本地地址，其中伺服器端的本地地址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 型別的變數。

8.2 繫結

SOCK_STREAM 式本地套接字的通訊雙方均需要具有本地地址，其中伺服器端的本地地址需要明確指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 型別的變數，將相應欄位賦值，再將其繫結在建立的伺服器套接字上，繫結要使用 bind 系統呼叫，其原形如下：

intbind(intsocket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

其中 socket表示伺服器端的套接字描述符，address 表示需要繫結的本地地址，是一個 struct sockaddr_un 型別的變數，address_len 表示該本地地址的位元組長度。

8.3 監聽

伺服器端套接字建立完畢並賦予本地地址值（名稱，本例中為Server Socket）後，需要進行監聽，等待客戶端連線並處理請求，監聽使用 listen 系統呼叫，接受客戶端連線使用accept系統呼叫，它們的原形如下：

intlisten(intsocket, int backlog);

intaccept(intsocket, struct sockaddr *address, size_t *address_len);

其中 socket 表示伺服器端的套接字描述符；backlog 表示排隊連線佇列的長度（若有多個客戶端同時連線，則需要進行排隊）；address 表示當前連線客戶端的本地地址，該引數為輸出引數，是客戶端傳遞過來的關於自身的資訊；address_len 表示當前連線客戶端本地地址的位元組長度，這個引數既是輸入引數，又是輸出引數。

8.4 連線伺服器

客戶端套接字建立完畢並賦予本地地址值後，需要連線到伺服器端進行通訊，讓伺服器端為其提供處理服務。

對於SOCK_STREAM型別的流式套接字，需要客戶端與伺服器之間進行連線方可使用。連線要使用 connect 系統呼叫，其原形為

intconnect(intsocket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

其中socket為客戶端的套接字描述符，address表示當前客戶端的本地地址，是一個 struct sockaddr_un 型別的變數，address_len 表示本地地址的位元組長度。實現連線的程式碼如下：

connect(client_sockfd,(struct sockaddr*)&client_address, sizeof(client_address));

8.5 相互發送接收資料

無論客戶端還是伺服器，都要和對方進行資料上的互動，這種互動也正是我們程序通訊的主題。一個程序扮演客戶端的角色，另外一個程序扮演伺服器的角色，兩個程序之間相互發送接收資料，這就是基於本地套接字的程序通訊。傳送和接收資料要使用 write 和 read 系統呼叫，它們的原形為：

intread(intsocket, char *buffer, size_t len);

intwrite(intsocket, char *buffer, size_t len);

其中 socket 為套接字描述符；len 為需要傳送或需要接收的資料長度；

對於 read 系統呼叫，buffer 是用來存放接收資料的緩衝區，即接收來的資料存入其中，是一個輸出引數；

對於 write 系統呼叫，buffer 用來存放需要傳送出去的資料，即 buffer 內的資料被髮送出去，是一個輸入引數；返回值為已經發送或接收的資料長度。

8.6 斷開連線

互動完成後，需要將連線斷開以節省資源，使用close系統呼叫，其原形為：

intclose(intsocket);

執行緒間通訊方式

# 鎖機制：包括互斥鎖、條件變數、讀寫鎖

   *互斥鎖提供了以排他方式防止資料結構被併發修改的方法。

   *讀寫鎖允許多個執行緒同時讀共享資料，而對寫操作是互斥的。

   *條件變數可以以原子的方式阻塞程序，直到某個特定條件為真為止。對條件的測試是在互斥鎖的保護下進行的。條件變數始終與互斥鎖一起使用。

# 訊號量機制(Semaphore)：包括無名執行緒訊號量和命名執行緒訊號量

# 訊號機制(Signal)：類似程序間的訊號處理

執行緒間的通訊目的主要是用於執行緒同步，所以執行緒沒有像程序通訊中的用於資料交換的通訊機制。

多執行緒通訊的方法主要有以下三種：

1.全域性變數

程序中的執行緒間記憶體共享，這是比較常用的通訊方式和互動方式。

注：定義全域性變數時最好使用volatile來定義，以防編譯器對此變數進行優化。

2.Message訊息機制

常用的Message通訊的介面主要有兩個：PostMessage和PostThreadMessage，

PostMessage為執行緒向主視窗傳送訊息。而PostThreadMessage是任意兩個執行緒之間的通訊介面。

2.1.PostMessage()

函式原型：

B00L PostMessage（HWND hWnd，UINT Msg，WPARAMwParam，LPARAM lParam）；

引數：

hWnd：其視窗程式接收訊息的視窗的控制代碼。可取有特定含義的兩個值：

HWND.BROADCAST：訊息被寄送到系統的所有頂層視窗，包括無效或不可見的非自身擁有的視窗、被覆蓋的視窗

和彈出式視窗。訊息不被寄送到子視窗。

NULL：此函式的操作和呼叫引數dwThread設定為當前執行緒的識別符號PostThreadMessage函式一樣。

Msg：指定被寄送的訊息。

wParam：指定附加的訊息特定的資訊。

IParam：指定附加的訊息特定的資訊。

返回值：如果函式呼叫成功，返回非零值：如果函式呼叫失敗，返回值是零。

MS還提供了SendMessage方法進行訊息間通訊，SendMessage(),他和PostMessage的區別是：

SendMessage是同步的，而PostMessage是非同步的。SendMessage必須等傳送的訊息執行之後，才返回。

2.2.PostThreadMessage(

PostThreadMessage方法可以將訊息傳送到指定執行緒。

函式原型：BOOLPostThreadMessage(DWORD idThread,UINT Msg,WPARAM wParam, LPARAM lParam);

引數除了ThreadId之外，基本和PostMessage相同。

目標執行緒通過GetMessage()方法來接受訊息。

注：使用這個方法時，目標執行緒必須已經有自己的訊息佇列。否則會返回ERROR_INVALID_THREAD_ID錯誤。可以用

PeekMessage()給執行緒建立訊息佇列。

3.CEvent物件

CEvent為MFC中的一個物件，可以通過對CEvent的觸發狀態進行改變，從而實現執行緒間的通訊和同步。