Linux 进程间通讯（IPC, Inter-Process Communication）是操作系统核心功能之一，指不同进程间交换信息或数据的机制，Linux 提供了多种 IPC 方式，每种方式在性能、使用场景和实现机制上各有特点，开发者可根据需求选择合适的方式。
管道：简单直接的半双工通信
管道是最基础的 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）能使用，数据以字节流形式单向流动，常用于命令行中“|”操作符连接的进程间数据传输（如 ls -l | grep "test"），命名管道（FIFO）则通过文件系统存在，允许无亲缘关系的进程通信，但需注意读写端同步：读进程在管道为空时会阻塞，写进程在管道满时也会阻塞，管道的缺点是通信效率较低，且只能传输无结构字节流。
消息队列：结构化数据的异步传递
消息队列克服了管道只能传输字节流的限制,允许以结构化数据（如自定义结构体）为单位传递信息，并支持异步通信，通过 msgget() 创建队列后，进程可使用 msgsnd() 发送消息（指定消息类型和内容）和 msgrcv() 接收消息（按类型筛选），消息队列的 key 值唯一标识队列，不同进程可通过 key 值访问同一队列，相比管道，消息队列的容量更大（受系统限制），且数据持久化（内核重启前数据不会丢失），适合需要频繁、结构化数据交换的场景，如多进程协作处理任务队列。
共享内存：最高效的 IPC 方式
共享内存通过将一段物理内存映射到多个进程的地址空间,实现进程间直接内存访问，无需内核数据拷贝，因此是 IPC 中速度最快的方式，使用时需通过 shmget() 创建共享内存段，再用 shmat() 将其附加到进程虚拟地址空间，进程可直接读写内存数据，操作完成后通过 shmdt() 分离，但共享内存需自行同步机制（如信号量、互斥锁），否则可能导致数据竞争，它适合需要频繁、大量数据传输的场景，如音视频处理、大规模数据计算等，但需注意内存泄漏和同步安全问题。
信号量：进程同步与资源管理
信号量本质是一个计数器,用于控制多个进程对共享资源的访问，实现进程同步而非直接数据传输，通过 semget() 创建信号量集合后，可使用 semop() 对信号量进行 P（等待）和 V（释放）操作：P 操作减少计数值，若计数值为负则阻塞进程；V 操作增加计数值，唤醒等待进程，信号量常与共享内存配合使用，避免多进程同时修改内存数据导致冲突，Linux 还提供了 POSIX 信号量（命名/无名），接口更简洁，适合用户态进程同步。
信号：简单的异步通知机制
信号是 Linux 中最轻量级的 IPC 方式，用于通知进程特定事件（如 SIGKILL 终止进程、SIGCHLD 子进程状态变化），信号由内核或用户通过 kill() 发送，目标进程需预先注册信号处理函数（通过 signal() 或 sigaction()），收到信号后立即执行处理逻辑，信号的特点是传递简单、响应迅速，但仅能传递少量预设信号（无自定义数据），适合处理异常事件或进程间简单通知，而非复杂数据交换。
Linux IPC 机制各具特色：管道适合简单单向通信，消息队列支持结构化异步数据，共享内存追求极致性能，信号量负责同步控制，信号则用于轻量级通知，开发者需根据通信场景（同步/异步、数据量、是否结构化）、进程关系（亲缘/无亲缘）和性能需求选择合适方式，合理搭配使用可构建高效、稳定的多进程系统。
