ipc

合成键

#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char* pathname, int proj_id);
功能：用于合成一个键
参数：pathname  一个真实存在的路径名
      proj_id  项目ID，仅低8位有效，取0到255之间的数
返回值：创建或获取IPC对象的键，失败返回-1

ftok函数用pathname参数调用stat函数，将其输出的stat结构体中的st_dev(设备ID)和st_ino(i节点号)成员与proj_id参数组合来生成键

参与生成键的是设备ID和节点号，而不是pathname参数字符串本身

设备ID和i节点号都至少是整型字长的数据，而键也是整型字长，再加上一个字节项目ID，在合成键的过程中难免会丢失一部分信息。因此有时候明明提供的是不同的路径，该函数返回的键却是一样的

共享内存

#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：创建新的或获取已有的共享内存
参数：key  键
size  字节数，自动按页取整
shmflg：创建标志
        0          获取，不存在即失败
        IPC_CREAT  创建，不存在即创建，已存在即获取
        IPC_EXCL   排它，不存在即创建，已存在即失败
返回值：成功返回共享内存的ID，失败返回-1

#include <sys/shm.h>
void* shmat(int shmid, void const* shmaddr, int shmflg);
功能：加载共享内存，将物理内存中的共享区域映射到进程用户空间的虚拟内存中
参数：shmid 共享内存的ID
shmaddr 映射到共享内存的虚拟内存起始地址，取NULL由系统自动选择
shmflg：加载标志
         0           以读写方式使用共享
         SHM_RDONLY  以只读方式使用共享内存
返回值：成功返回共享内存的起始地址，失败返回(void*)-1
shmat函数每建立一个映射，系统内核中共享内存对象的加载计数加1

#include <sys/shm.h>
int shmdt(void const* shmaddr);
功能：卸载共享内存
参数：shmaddr 共享内存的起始地址
返回值：成功返回0，失败返回-1
shmdt函数卸载后系统内核中共享内存对象的加载计数减1

#include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, IPC_RMID, NULL);
功能：销毁共享内存
参数：shmid  共享内存对象ID
返回值：成功返回0，失败返回-1
销毁共享内存。内核会做一个销毁标记，禁止形成新的加载，但保留已有加载。只有当其使用者们纷纷卸载，加载计数降为0时，共享内存才会真的被销毁

共享内存的地址空间通常被映射到堆和栈之间，速度快但缺乏足够的同步机制

消息队列

#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
功能：创建新的或获取已有的消息队列
参数：key  键
msgflg：创建标志
        0          获取，不存在即失败
        IPC_CREAT  创建，不存在即创建，已存在即获取
        IPC_EXCL   排它，不存在即创建，已存在即失败
返回值：成功返回消息队列的ID，失败返回-1

#include <sys/msg.h>
int msgsnd(int msgid, void const* msgp, size_t msgsz, int msgflg);
功能：发送消息
参数：msgid 消息队列的ID。
msgp: 指向一个包含消息类型和消息数据的结构体。该内存块的前4个字节必须是一个大于0的整数，代表消息类型，其后紧跟消息数据
msgsz: 期望发送消息数据(不含消息类型)的字节数
msgflg: 发送标志，一般取0即可
        IPC_NOWAIT  当消息达到上限时msgsnd不会阻塞等待，而是返回-1，同时errno为EAGAIN
返回值：成功返回0，失败返回-1

#include <sys/msg.h>
int msgrcv(int msgid, void* msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
功能：接收消息
参数：msgid  消息队列的ID
msgp：指向一个结构体包含消息类型（4字节）和消息数据的内存
msgsz：期望接收消息数据（不含消息类型）的字节数
msgflg：接收标志，一般取0即可
msgtyp：消息类型
        0   提取消息队列的第一条消息
        >0  当 msgflg 参数不包含 MSG_EXCEPT 位，则提取消息队列的第一条类型为 msgtyp 的消息；若包含，则提取消息队列的第一条类型不为 msgtyp 的消息
        <0  提取消息队列中类型小于等于 msgtyp 绝对值的消息，类型越小的优先级越高
msgflg：接收标志，一般取 0 即可
        IPC_NOWAIT  没有可接收消息时msgrcv不会阻塞等待，而是返回-1(errno=ENOMSG)
        MSG_EXCEPT 跳过消息类型
        MSG_NOERROR  默认接收消息数据大于msgsz，函数失败返回-1(errno=E2BIG),包含后舍弃大于msgsz的字节数
返回值：成功返回实际接收到的消息数据字节数，失败返回 -1

#include <sys/msg.h>
int msgctl(int msgid, IPC_RMID, NULL);
功能：销毁消息队列
参数：msgid  消息队列的ID
返回值：成功返回0，失败返回-1

可发送消息字节数上限：8192
单条队列消息总字节数上限：16384 (16K)
全系统总消息队列数上限：16
全系统消息总字节数上限：262144 (256K = 16 x 16K)

查看系统中的IPC对象
ipcs -m (memory, 共享内存)
ipcs -q (message queue, 消息队列)
ipcs -s (semphore, 信号量集)
ipcs -a (all, 所有的)
删除系统中的IPC对象
ipcrm -m 删除共享内存
ipcrm -q 删除消息队列
ipcrm -s 删除信号量集