进程间通信（IPC，InterProcess Communication）是指在不同进程之间传播或交换信息。
IPC的方式通常有管道（包括无名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams等。其中 Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC。
以Linux中的C语言编程为例。
管道，通常指无名管道，是 UNIX 系统IPC最古老的形式。
它是半双工的（即数据只能在一个方向上流动），具有固定的读端和写端。
它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间）。
它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write 等函数。但是它不是普通的文件，并不属于其他任何文件系统，并且只存在于内存中。
当一个管道建立时，它会创建两个文件描述符：<code>fd[0]</code>为读而打开，<code>fd[1]</code>为写而打开。如下图：
要关闭管道只需将这两个文件描述符关闭即可。
单个进程中的管道几乎没有任何用处。所以，通常调用 pipe 的进程接着调用 fork，这样就创建了父进程与子进程之间的 IPC 通道。如下图所示：
若要数据流从父进程流向子进程，则关闭父进程的读端（<code>fd[0]</code>）与子进程的写端（<code>fd[1]</code>）；反之，则可以使数据流从子进程流向父进程。
FIFO，也称为命名管道，它是一种文件类型。
FIFO可以在无关的进程之间交换数据，与无名管道不同。
FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。
其中的 mode 参数与<code>open</code>函数中的 mode 相同。一旦创建了一个 FIFO，就可以用一般的文件I/O函数操作它。
当 open 一个FIFO时，是否设置非阻塞标志（<code>O_NONBLOCK</code>）的区别：
若没有指定<code>O_NONBLOCK</code>（默认），只读 open 要阻塞到某个其他进程为写而打开此 FIFO。类似的，只写 open 要阻塞到某个其他进程为读而打开它。
若指定了<code>O_NONBLOCK</code>，则只读 open 立即返回。而只写 open 将出错返回 -1 如果没有进程已经为读而打开该 FIFO，其errno置ENXIO。
FIFO的通信方式类似于在进程中使用文件来传输数据，只不过FIFO类型文件同时具有管道的特性。在数据读出时，FIFO管道中同时清除数据，并且“先进先出”。下面的例子演示了使用 FIFO 进行 IPC 的过程：
write_fifo.c
read_fifo.c
在两个终端里用 gcc 分别编译运行上面两个文件，可以看到输出结果如下：
上述例子可以扩展成 客户进程—服务器进程 通信的实例，<code>write_fifo</code>的作用类似于客户端，可以打开多个客户端向一个服务器发送请求信息，<code>read_fifo</code>类似于服务器，它适时监控着FIFO的读端，当有数据时，读出并进行处理，但是有一个关键的问题是，每一个客户端必须预先知道服务器提供的FIFO接口，下图显示了这种安排：
消息队列，是消息的链接表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列ID）来标识。
消息队列是面向记录的，其中的消息具有特定的格式以及特定的优先级。
消息队列独立于发送与接收进程。进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除。
消息队列可以实现消息的随机查询,消息不一定要以先进先出的次序读取,也可以按消息的类型读取。
在以下两种情况下，<code>msgget</code>将创建一个新的消息队列：
如果没有与键值key相对应的消息队列，并且flag中包含了<code>IPC_CREAT</code>标志位。
key参数为<code>IPC_PRIVATE</code>。
函数<code>msgrcv</code>在读取消息队列时，type参数有下面几种情况：
<code>type == 0</code>，返回队列中的第一个消息；
<code>type > 0</code>，返回队列中消息类型为 type 的第一个消息；
<code>type < 0</code>，返回队列中消息类型值小于或等于 type 绝对值的消息，如果有多个，则取类型值最小的消息。
可以看出，type值非 0 时用于以非先进先出次序读消息。也可以把 type 看做优先级的权值。（其他的参数解释，请自行Google之）
下面写了一个简单的使用消息队列进行IPC的例子，服务端程序一直在等待特定类型的消息，当收到该类型的消息以后，发送另一种特定类型的消息作为反馈，客户端读取该反馈并打印出来。
msg_server.c
msg_client.c
信号量（semaphore）与已经介绍过的 IPC 结构不同，它是一个计数器。信号量用于实现进程间的互斥与同步，而不是用于存储进程间通信数据。
信号量用于进程间同步，若要在进程间传递数据需要结合共享内存。
信号量基于操作系统的 PV 操作，程序对信号量的操作都是原子操作。
每次对信号量的 PV 操作不仅限于对信号量值加 1 或减 1，而且可以加减任意正整数。
支持信号量组。
最简单的信号量是只能取 0 和 1 的变量，这也是信号量最常见的一种形式，叫做二值信号量（Binary Semaphore）。而可以取多个正整数的信号量被称为通用信号量。
Linux 下的信号量函数都是在通用的信号量数组上进行操作，而不是在一个单一的二值信号量上进行操作。
当<code>semget</code>创建新的信号量集合时，必须指定集合中信号量的个数（即<code>num_sems</code>），通常为1； 如果是引用一个现有的集合，则将<code>num_sems</code>指定为 0 。
在<code>semop</code>函数中，<code>sembuf</code>结构的定义如下：
其中 sem_op 是一次操作中的信号量的改变量：
若<code>sem_op > 0</code>，表示进程释放相应的资源数，将 sem_op 的值加到信号量的值上。如果有进程正在休眠等待此信号量，则换行它们。
若<code>sem_op < 0</code>，请求 sem_op 的绝对值的资源。
如果相应的资源数可以满足请求，则将该信号量的值减去sem_op的绝对值，函数成功返回。
当相应的资源数不能满足请求时，这个操作与<code>sem_flg</code>有关。
sem_flg 指定<code>IPC_NOWAIT</code>，则semop函数出错返回<code>EAGAIN</code>。
sem_flg 没有指定<code>IPC_NOWAIT</code>，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生：
当相应的资源数可以满足请求，此信号量的semncnt值减1，该信号量的值减去sem_op的绝对值。成功返回；
此信号量被删除，函数smeop出错返回EIDRM；
进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，此情况下将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR
若<code>sem_op == 0</code>，进程阻塞直到信号量的相应值为0：
当信号量已经为0，函数立即返回。
如果信号量的值不为0，则依据<code>sem_flg</code>决定函数动作：
sem_flg指定<code>IPC_NOWAIT</code>，则出错返回<code>EAGAIN</code>。
sem_flg没有指定<code>IPC_NOWAIT</code>，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生：
信号量值为0，将信号量的semzcnt的值减1，函数semop成功返回；
进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，在此情况将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR
在<code>semctl</code>函数中的命令有多种，这里就说两个常用的：
<code>SETVAL</code>：用于初始化信号量为一个已知的值。所需要的值作为联合semun的val成员来传递。在信号量第一次使用之前需要设置信号量。
<code>IPC_RMID</code>：删除一个信号量集合。如果不删除信号量，它将继续在系统中存在，即使程序已经退出，它可能在你下次运行此程序时引发问题，而且信号量是一种有限的资源。
上面的例子如果不加信号量，则父进程会先执行完毕。这里加了信号量让父进程等待子进程执行完以后再执行。
共享内存（Shared Memory），指两个或多个进程共享一个给定的存储区。
共享内存是最快的一种 IPC，因为进程是直接对内存进行存取。
因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步。
信号量+共享内存通常结合在一起使用，信号量用来同步对共享内存的访问。
当用<code>shmget</code>函数创建一段共享内存时，必须指定其 size；而如果引用一个已存在的共享内存，则将 size 指定为0 。
当一段共享内存被创建以后，它并不能被任何进程访问。必须使用<code>shmat</code>函数连接该共享内存到当前进程的地址空间，连接成功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间，随后可像本地空间一样访问。
<code>shmdt</code>函数是用来断开<code>shmat</code>建立的连接的。注意，这并不是从系统中删除该共享内存，只是当前进程不能再访问该共享内存而已。
<code>shmctl</code>函数可以对共享内存执行多种操作，根据参数 cmd 执行相应的操作。常用的是<code>IPC_RMID</code>（从系统中删除该共享内存）。
下面这个例子，使用了【共享内存+信号量+消息队列】的组合来实现服务器进程与客户进程间的通信。
共享内存用来传递数据；
信号量用来同步；
消息队列用来 在客户端修改了共享内存后 通知服务器读取。
server.c
client.c
注意：当<code>scanf()</code>输入字符或字符串时，缓冲区中遗留下了<code>\n</code>，所以每次输入操作后都需要清空标准输入的缓冲区。但是由于 gcc 编译器不支持<code>fflush(stdin)</code>（它只是标准C的扩展），所以我们使用了替代方案：
作者： ZH奶酪——张贺