Linux IPC：System V IPC 与 POSIX IPC

1. 两套 IPC 是什么

Linux 常见 IPC 有两套体系：

System V IPC       POSIX IPC
    │                  │
    ├─ 消息队列        ├─ 消息队列
    ├─ 共享内存        ├─ 共享内存
    └─ 信号量          └─ 信号量

核心区别：

System V 用 Key 找对象，POSIX 用名字找对象。

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2. System V IPC

前面学的：

msgget()
shmget()
semget()

都属于 System V。

典型流程：

ftok()
  ↓
key
  ↓
msgget / shmget / semget
  ↓
IPC 对象
  ↓
继续操作

例如共享内存：

key_t key = ftok("./file1", 'a');

int shmid = shmget(key, 2048, 0666 | IPC_CREAT);

char *p = shmat(shmid, NULL, 0);

这里：

ftok()   → 生成 Key
shmget() → 获取/创建共享内存
shmat()  → 映射到进程地址空间

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3. POSIX IPC

POSIX 不使用 ftok()，而是直接使用名字：

"/myqueue"
"/myshm"
"/mysem"

例如 POSIX 消息队列：

mqd_t mq = mq_open("/myqueue",
                   O_CREAT | O_RDWR,
                   0666,
                   NULL);

流程：

"/myqueue"
    ↓
mq_open()
    ↓
消息队列

所以：

System V：

ftok() → key → msgget()

POSIX：

"/myqueue" → mq_open()

---

4. 三类 IPC 的对应关系

消息队列

System V              POSIX

msgget()              mq_open()
msgsnd()              mq_send()
msgrcv()              mq_receive()
msgctl()              mq_close()/mq_unlink()

共享内存

System V              POSIX

shmget()              shm_open()
shmat()               mmap()
shmdt()               munmap()
shmctl()              shm_unlink()

信号量

System V              POSIX

semget()              sem_open()
semop()               sem_wait()/sem_post()
semctl()              sem_close()/sem_unlink()

记住：

功能对应，接口不同。

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5. 为什么 POSIX 看起来更统一

System V：

msgget()
shmget()
semget()

POSIX：

mq_open()
shm_open()
sem_open()

POSIX 的命名方式更统一：

xxx_open()
    ↓
得到对应对象

尤其共享内存：

shm_open()
   ↓
fd
   ↓
mmap()
   ↓
内存地址

和 Linux 文件、Socket 的：

open() → fd

思路更接近。

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6. ftok() 只属于 System V 这套思路

key_t key = ftok("./file1", 'a');

作用：

生成 System V IPC 使用的 Key。

然后：

msgget(key, ...);
shmget(key, ...);
semget(key, ...);

POSIX 不需要：

ftok()

直接：

mq_open("/myqueue", ...);
shm_open("/myshm", ...);
sem_open("/mysem", ...);

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7. 生命周期

System V IPC 对象可以独立于创建它的进程存在。

例如：

进程
 ↓
shmget()
 ↓
创建共享内存
 ↓
进程退出

共享内存不一定自动消失。

因此需要：

shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

或者使用：

ipcrm

清理。

POSIX IPC 使用命名对象，生命周期管理通常更接近：

open/create
   ↓
使用
   ↓
close
   ↓
unlink

例如：

mq_close(mq);
mq_unlink("/myqueue");

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8. POSIX 就一定比 System V 好吗？

不能这么理解。

System V：

经典、成熟，大量老项目和教材仍然使用。

POSIX：

接口更现代、更统一，更适合新的 POSIX/Linux 应用开发。

所以实际学习：

System V
 ↓
看懂 + 会用 + 会面试

POSIX
 ↓
知道对应接口 + 理解现代写法

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9. 一个关键注意点

不要简单记成：

“POSIX IPC 都可以直接配合 epoll。”

这是不准确的。

POSIX IPC 的不同对象和事件通知机制不同，例如 POSIX 消息队列提供：

mq_notify()

可以进行异步通知，但不能把所有 POSIX IPC 都简单理解成“一个普通 fd，直接丢给 epoll”。

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10. 最终记忆

System V
   ↓
Key
   ↓
msgget / shmget / semget

POSIX
   ↓
"/name"
   ↓
mq_open / shm_open / sem_open

最核心的对应关系：

消息队列：
System V → msgget()
POSIX    → mq_open()

共享内存：
System V → shmget()
POSIX    → shm_open()

信号量：
System V → semget()
POSIX    → sem_open()

System V 和 POSIX IPC 不是两种不同的通信原理，而是两套不同的 IPC API 体系。前者以 Key 定位对象，后者以名字定位对象。