进程，线程通信与同步

1. 管道/FIFO&＃xff1a;管道中还有命名管道和非命名管道(即匿名管道)之分&＃xff0c;非命名管道(即匿名管道)只能用于父子进程通讯&＃xff0c;命名管道可用于非父子进程&＃xff0c;命名管道就是FIFO&＃xff0c;管道是先进先出的通讯方式    
2. 消息队列&＃xff1a;消息队列是用于两个进程之间的通讯&＃xff0c;首先在一个进程中创建一个消息队列&＃xff0c;然后再往消息队列中写数据&＃xff0c;而另一个进程则从那个消息队列中取数据. 需要注意的是&＃xff0c;消息队列是用创建文件的方式建立的&＃xff0c;如果一个进程向某个消息队列中写入了数据之后&＃xff0c;另一个进程并没有取出数据&＃xff0c;即使向消息队列中写数据的进程已经结束&＃xff0c;保存在消息队列中的数据并没有消失&＃xff0c;也就是说下次再从这个消息队列读数据的时候&＃xff0c;就是上次的数据&＃xff01;&＃xff01;&＃xff01;&＃xff01;    
3. 信号量&＃xff1a;信号量&＃xff0c;它与WINDOWS下的信号量是一样的&＃xff0c;所以就不用多说了    
4. 共享内存&＃xff1a;共享内存&＃xff0c;类似于WINDOWS下的DLL中的共享变量&＃xff0c;但LINUX下的共享内存区不需要像DLL这样的东西&＃xff0c;只要首先创建一个共享内存区&＃xff0c;其它进程按照一定的步骤就能访问到这个共享内存区中的数据&＃xff0c;当然可读可写   
5. 信号&＃xff1a;signal
6. 套接字socket

IPC比较

1.管道&＃xff1a;速度慢&＃xff0c;容量有限&＃xff0c;只有父子进程能通讯    

2.FIFO&＃xff1a;任何进程间都能通讯&＃xff0c;但速度慢    

3.消息队列&＃xff1a;容量受到系统限制&＃xff0c;且要注意第一次读的时候&＃xff0c;要考虑上一次没有读完数据的问题

4.信号量&＃xff1a;不能传递复杂消息&＃xff0c;只能用来同步    

5.共享内存&＃xff1a;能够很容易控制容量&＃xff0c;速度快&＃xff0c;但要保持同步&＃xff0c;比如一个进程在写的时候&＃xff0c;另一个进程要注意读写的问题&＃xff0c;相当于线程中的线程安全&＃xff08;全局变量和静态变量引起&＃xff09;&＃xff0c;当然&＃xff0c;共享内存区同样可以用作线程间通讯&＃xff0c;不过没这个必要&＃xff0c;线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存

• 临界区&＃xff1a;通过对多线程串行化来访问公共资源或一段代码&＃xff0c;速度快&＃xff0c;适合控制数据访问
• 互斥量&＃xff1a;为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的.
• 信号量&＃xff1a;为控制一个具有有限数量用户资源而设计.
• 事件对象&＃xff1a;用来通知线程有一些事件已发生&＃xff0c;从而启动后继任务的开始.

1、  事件对象&＃xff08;Event&＃xff09;

用事件&＃xff08;Event&＃xff09;来同步线程是最具弹性的了. 一个事件有两种状态&＃xff1a;激发状态和未激发状态. 也称有信号状态和无信号状态. 事件又分两种类型&＃xff1a;手动重置事件和自动重置事件. 手动重置事件被设置为激发状态后&＃xff0c;会唤醒所有等待的线程&＃xff0c;而且一直保持为激发状态&＃xff0c;直到程序重新把它设置为未激发状态. 自动重置事件被设置为激发状态后&＃xff0c;会唤醒“一个”等待中的线程&＃xff0c;然后自动恢复为未激发状态. 所以用自动重置事件来同步两个线程比较理想.

2、  临界区&＃xff08;Critical Section&＃xff09;
使用临界区域的第一个忠告就是不要长时间锁住一份资源. 但进入临界区后必须尽快地离开&＃xff0c;释放资源. 如果不释放的话&＃xff0c;会如何&＃xff1f;答案是不会怎样. 临界区域的一个缺点就是&＃xff1a;Critical Section不是一个核心对象&＃xff0c;无法获知进入临界区的线程是生是死&＃xff0c;如果进入临界区的线程挂了&＃xff0c;没有释放临界资源&＃xff0c;系统无法获知&＃xff0c;而且没有办法释放该临界资源. 这个缺点在互斥器(Mutex)中得到了弥补.

3、  互斥量&＃xff08;Mutex&＃xff09;
互斥器的功能和临界区域很相似. 区别是&＃xff1a;Mutex所花费的时间比Critical Section多的多&＃xff0c;但是Mutex是核心对象(Event、Semaphore也是)&＃xff0c;可以跨进程使用&＃xff0c;而且等待一个被锁住的Mutex可以设定TIMEOUT&＃xff0c;不会像Critical Section那样无法得知临界区域的情况&＃xff0c;而一直死等.

4、  信号量&＃xff08;Semaphore&＃xff09;
信号量是最具历史的同步机制. 信号量是解决producer/consumer问题的关键要素.

1.全局变量

进程中的线程间内存共享&＃xff0c;这是比较常用的通信方式和交互方式.

注&＃xff1a;定义全局变量时最好使用volatile来定义&＃xff0c;以防编译器对此变量进行优化.  

2.Message消息机制

常用的Message通信的接口主要有两个&＃xff1a;PostMessage和PostThreadMessage&＃xff0c;

PostMessage为线程向主窗口发送消息. 而PostThreadMessage是任意两个线程之间的通信接口.

3.事件对象&＃xff08;CEvent对象&＃xff09;

• 所谓同步&＃xff0c;是指散步在不同进程之间的若干程序片断&＃xff0c;它们的运行必须严格按照规定的某种先后次序来运行&＃xff0c;这种先后次序依赖于要完成的特定的任务.
• 所谓互斥&＃xff0c;是指散布在不同进程之间的若干程序片断&＃xff0c;当某个进程运行其中一个程序片段时&＃xff0c;其它进程就不能运行它们之中的任一程序片段&＃xff0c;只能等到该进程运行完这个程序片段后才可以运行

5.0 死锁

产生死锁的原因

&＃xff08;1&＃xff09;竞争资源
&＃xff08;2&＃xff09;进程推进顺序不当

产生死锁的必要条件

&＃xff08;1&＃xff09;互斥条件&＃xff1a;一个资源在一段时间内只能被一个进程所使用&＃xff0c;具有排它性. 
&＃xff08;2&＃xff09;请求和保持&＃xff1a;一个进程在请求新资源而阻塞时&＃xff0c;对已获得资源又保持不放. 
&＃xff08;3&＃xff09;不剥夺&＃xff1a;进程已获得的资源&＃xff0c;在未使用完之前不能被剥夺&＃xff0c;只能在使用完时由自己释放.

&＃xff08;4&＃xff09;环路等待&＃xff1a;在发生死锁时&＃xff0c;必然存在一个进程--资源的环形链. 即进程集合{P1&＃xff0c;P2&＃xff0c;...&＃xff0c;Pn}中的P1正在等待P2占用的资源&＃xff0c;P2正在等待P3占用的资源&＃xff0c;...&＃xff0c;Pn正在等待P1占用的资源.