Linux多进程通信是操作系统中的重要概念，指在不同进程间传递信息、实现数据共享与协同工作的机制，由于Linux进程拥有独立的虚拟地址空间，直接访问彼此内存是不安全的，因此需要借助系统提供的通信机制，这些机制各具特点，适用于不同场景,理解其原理与适用范围是开发高效并发程序的基础。
管道通信
管道是最简单的IPC机制，分为匿名管道和命名管道，匿名管道通过pipe()系统调用创建，仅具有亲缘关系的进程（如父子进程）间可以使用，数据以字节流形式单向传输，生命周期随进程结束而终止，命名管道通过mkfifo命令或mkfifo()函数创建，以文件形式存在于文件系统中，允许无亲缘关系的进程通过文件路径进行通信，管道的读写遵循先进先出原则，但存在缓冲区大小限制（通常为64KB），且数据只能单向传输,需双向通信时需创建两个管道。
信号通信
信号是Linux中异步通信的方式，用于通知接收进程某个事件的发生，信号通过kill()、raise()等函数发送，接收进程可预先定义信号处理函数（如signal()或sigaction()），或采用默认处理方式（如终止进程），信号携带的信息量较少，仅能传递信号编号，但响应速度快，适用于处理异常事件或简单的进程控制。SIGINT（中断信号）可通过Ctrl+C发送，SIGKILL则强制终止进程。
共享内存
共享内存是最高效的IPC方式，允许多个进程访问同一块物理内存区域，通过shmget()创建共享内存段，shmat()将其映射到进程的虚拟地址空间，进程可直接读写内存数据，无需内核参与数据拷贝，但需同步机制（如信号量、互斥锁）防止数据冲突，共享内存的生命周期独立于进程，需通过shmctl()显式释放，适用于大数据量传输场景，如数据库系统、图像处理等。
消息队列
消息队列保存在内核中，是一个存储消息的链表，克服了信号承载信息少、管道只能承载无格式字节流的缺点，通过msgget()创建队列，msgsnd()发送消息，msgrcv()接收消息，每个消息包含类型和内容，进程可按类型读取消息，消息队列可以实现任意进程间的异步通信，且容量受系统限制但远大于管道,适合多进程间频繁的小批量数据交换。
信号量
信号量本质上是计数器，用于实现进程间的同步与互斥，而非直接传递数据，通过semget()创建信号量集，semop()进行原子操作（P/V操作），semctl()控制信号量，当资源可用时，进程获取信号量；资源不可用时，进程阻塞等待，常与共享内存配合使用,防止多进程同时访问共享资源导致数据不一致。
套接字通信
套接字是最通用的IPC机制，不仅支持同一主机进程间通信，还可实现跨网络的主机间通信，分为域套接字（Unix Domain Socket，用于本地进程通信）和网络套接字（基于TCP/IP协议），域套接字通过文件系统路径标识，传输效率高；网络套接字则需绑定IP地址和端口号，适用于分布式系统，套接字通信面向字节流（TCP）或数据报（UDP），灵活性高,是网络编程的基础。
不同IPC机制对比
| 通信方式 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 管道 | 简单、单向、亲缘关系 | 父子进程、兄弟进程简单数据传递 |
| 信号 | 异步、信息量少、响应快 | 异常处理、进程控制 |
| 共享内存 | 高效、直接内存访问、需同步 | 大数据量、高性能计算 |
| 消息队列 | 异步、类型化消息、容量大 | 多进程批量数据交换 |
| 信号量 | 同步互斥、计数器 | 共享资源访问控制 |
| 套接字 | 通用、跨网络、灵活 | 本地及分布式通信 |
Linux多进程通信机制各有优劣，开发者需根据实际需求（如数据量、实时性、进程关系）选择合适的方式，合理使用IPC机制，能有效提升程序的并发性能和稳定性,是构建复杂系统的重要技能。
