一、为什么需要进程之间的通信（IPC）？

当我们编码时会发现我们使用全局变量并不能在父子进程之间使用，这是为什么呢？是因为进程与进程之间是相互独立，当我们在主进程当中修改那个全局变量的时候，子进程的并不会变，因为两者用户空间的那块地址是不一样的。这时候我们引入了IPC，它是在内核创建了一个缓冲区，进程通过这个缓冲区实现进程之间的通信。

二、管道

1.概念

管道是一种最基本的IPC机制，作用于有血缘关系的进程之间，完成数据传递。调用pipe系统函数即可创建一个管道。

2.特质

1.管道的本质是一个伪文件，不占用磁盘资源
2.由两个文件描述符引用，一个表示读端，一个表示写段
3.数据从管道写段流入，读端流出

3.原理

管道内核使用环形队列机制，借助内核缓冲区（4k）实现

4.局限性

1.数据不能自己读自己写
2.数据一旦被读走，便不在管道中存在，不可重复读取
3.由于管道采用半双工通信方式。数据只能一个方向上流动
4.只能在由公共祖先的进程间使用管道

5.代码

代码如下（示例）：

#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{pid_t pid;int fd[2];int ret=pipe(fd);if (ret == -1){perror("pipe error:");exit(1);}pid = fork();if(pid==-1){ perror("pipe error:");exit(1);}else if (pid == 0) //子进程{sleep(1);close(fd[1]);char buf[1024];ret=read(fd[0], buf, sizeof(buf));if (ret == 0){printf("-----------\n");}write(STDOUT_FILENO,buf,ret);}else{close(fd[0]);char* str = "hello";write(fd[1], "hello pipe\n", strlen("hello pipe\n"));wait(NULL);}return 0;
}

2.读入数据

代码如下（示例）：

data = pd.read_csv('https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1283/adult.data.csv')
print(data.head())

该处使用的url网络请求的数据。

---

三、共享存储映射

注意事项

1.创建映射区的过程中，隐含着一次对映射文件的读操作。
2. 当MAP_SHARED时，要求：映射区的权限应 <=文件打开的权限(出于对映射区的保护)。而MAP_PRIVATE则无所谓，因为mmap中的权限是对内存的限制。
3. 映射区的释放与文件关闭无关。只要映射建立成功，文件可以立即关闭。
4. 特别注意，当映射文件大小为0时，不能创建映射区。所以：用于映射的文件必须要有实际大小！！ mmap使用时常常会出现总线错误，通常是由于共享文件存储空间大小引起的。
5. munmap传入的地址一定是mmap的返回地址。坚决杜绝指针++操作。
6. 如果文件偏移量必须为4K的整数倍
7. mmap创建映射区出错概率非常高，一定要检查返回值，确保映射区建立成功再进行后续操作。

父子进程通信

```csharp
#include <cstdio>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>int main()
{//实现父子进程之间的通信int* p;int var = 100;pid_t pid;int fd = open("temp",O_CREAT|O_RDWR,0644);if (fd < 0 ){perror("open error:");exit(1);}//unlink("temp");ftruncate(fd,4);p=(int*)mmap(NULL,4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);if (p == MAP_FAILED){perror("mmap error:");exit(1);}//关闭文件close(fd);//创建子线程pid = fork();if (pid == 0){*p = 2000;var = 1000;printf("child,p = %d,var = %d\n",*p,var);}else if(pid > 0){sleep(1);printf("parent,p = %d,var = %d\n", *p, var);wait(NULL);//释放映射区int ret = munmap(p,4);if (ret == -1){perror("munmap error:");exit(1);}}return 0;
}