C++通过调用系统API实现进程间通信,常见方式包括:1. 管道(匿名用于父子进程,命名管道用于无亲缘关系进程);2. 共享内存(最快,POSIX或System V接口);3. 消息队列(结构化数据传输,支持优先级);4. 信号量(同步机制,常与共享内存配合);5. 套接字(本地Unix域或网络通信,灵活性高);6. 内存映射文件(大容量数据共享并持久化)。实际应用中需根据性能、平台和数据需求选择合适组合,如共享内存+信号量确保一致性,并注意资源管理和错误处理。

C++本身不直接提供进程间通信(IPC)机制,但可以通过调用操作系统提供的API来实现。在Linux/Unix和Windows系统中,有多种IPC方式可供选择。下面介绍几种常见的C++实现进程间通信的方法。
1. 管道(Pipe)
管道是最简单的IPC方式之一,适用于具有亲缘关系的进程(如父子进程)。
匿名管道:使用pipe()系统调用创建,只能用于有共同祖先的进程之间。
示例(Linux):
#include#include #include int main() { int fd[2]; pipe(fd); pid_t pid = fork();
if (pid == 0) { // 子进程:读 close(fd[1]); char buf[100]; read(fd[0], buf, sizeof(buf)); std::cout << "Received: " << buf << std::endl; close(fd[0]); } else { // 父进程:写 close(fd[0]); write(fd[1], "Hello from parent", 18); close(fd[1]); } return 0;}
命名管道(FIFO):通过
mkfifo()创建一个特殊文件,允许无亲缘关系的进程通信。2. 共享内存(Shared Memory)
共享内存是最快的IPC方式,多个进程可以映射同一块物理内存。
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
使用shmget()、shmat()等系统调用(System V),或shm_open()+mmap()(POSIX)。示例(POSIX方式):
#include#include #include #include #include #include int main() { const char* name = "/my_shm"; int fd = shm_open(name, O_CREAT | O_RDWR, 0666); ftruncate(fd, 4096);
char* ptr = (char*)mmap(0, 4096, PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); strcpy(ptr, "Hello from process"); munmap(ptr, 4096); close(fd); shm_unlink(name); // 删除共享内存对象 return 0;}
3. 消息队列(Message Queue)
消息队列允许进程以消息形式发送结构化数据。
可使用System V消息队列(msgget,msgsnd,msgrcv)或POSIX消息队列(mq_open,mq_send,mq_receive)。特点:支持消息优先级、异步通信,但传输量较小。
4. 信号量(Semaphore)
用于进程间的同步,防止多个进程同时访问共享资源。
常与共享内存配合使用。可用semget()(System V)或sem_open()(POSIX)创建。例如:一个进程写共享内存前先获取信号量,写完释放;另一进程等待信号量后再读取。
5. 套接字(Socket)
最灵活的IPC方式,不仅可用于本地进程通信(Unix域套接字),也可用于网络通信。
Unix域套接字使用AF_UNIX协议族,效率高,适合本机进程通信。优点:跨平台性强,结构清晰,适合复杂通信场景。
6. 内存映射文件(Memory-mapped Files)
将文件映射到进程地址空间,多个进程映射同一文件实现数据共享。
使用mmap()(Linux)或CreateFileMapping(Windows)。适合大数据量交换,且能持久化数据。
基本上就这些常用方法。选择哪种方式取决于具体需求:是否需要同步、数据大小、性能要求、平台兼容性等。在实际C++项目中,常结合使用多种IPC机制,比如共享内存+信号量来保证数据一致性。注意处理好资源释放和错误情况,避免死锁或内存泄漏。











