上一篇文章讲了进程间通信的一个方式之一：管道，也提到管道存在的字节流问题。这篇文章将讲到基于System V 标准的多种通信方式，包括：共享内存，信号量，消息队列。
共享内存
共享内存是最快的 IPC 形式 ，它的本质是在内存空间中的共享区开辟一块空间供用户直接使用，这样在对数据写入与读取时可以绕开内核的系统调用，达到极致的速度。（但是当多个进程同时读取同一块空间时会出现竞态条件，此时要搭配信号量、互斥锁等做同步，这部分还是需要内核支持的）。
来认识一下共享内存相关的几个函数：
用于创建共享内存的：
用于将共享内存段连接道进程地址空间的：
用于将共享内存段与当前进程脱离的：
用于控制共享内存的：
对于每个函数的参数含义就不做说明了，可以使用 man 命令自行查看。
共享内存不会有管道那样的读取数据问题，因为共享内存是大小固定的区域，你往这个区域里面写什么，读取时读到的就是什么。
共享内存不会自带同步机制，就是前面说的多个进程同时访问时，这个时候我们需要将共享内存保护起来，不然会出现数据错乱。保护方法有信号量、互斥锁，互斥锁我们没有学过，但信号量是接下来的话题，不妨先学习了信号量再考虑它是如何实现保护共享内存的功能的。
信号量
信号量本质是一个计数器，这里又涉及到了引用计数的概念，用来表示临界资源中资源的数量多少。在进程要访问资源之前，需要先申请信号量，也就是对一块资源的 "预定"。
我们把共享内存空间想象成一个电影院，申请信号量的行为就是买票。你坐在电影院的哪一个座位，你的票是决定因素，如果没有票，就可能出现座位使用权的争执。
那么，信号量如何解决共享内存的问题呢？首先我们得知道，信号量本身就是一个共享的资源，可以理解为每个人都可以看到电影院的座位预定情况。对于一块共享内存，如果已经有进程在访问，那么其他进程便不能访问，当那个进程访问完共享内存并主动释放信号量，下一个进程才能访问。
申请信号量，P操作，释放信号量，V操作。
消息队列
消息队列就是将要共享的资源维护成一个队列。
消息队列的形式：A写入一个信息，内核存起来，B随时来取用，写端完全不影响读端。有点像弄了很多个大小不一的共享内存，然后串联起来。
它每一块数据都有边界，所以不会出现管道那样的问题。它自带同步机制，不会因为多个进程同时访问导致数据错乱。
System V
以上三种通信方式都是 System V 标准下的，那么什么是System V标准呢？为什么要用System V标准呢？
首先，System V标准其实就是一种 进程间通信的思路，它的特点是：内核对象全局可见，像上面的共享内存，信号量和消息队列，其实它们的创建都需要一个 Key，只要知道同一个 Key ，任何进程都能打开这些共享的资源。
正是这种特性，让 System V 下的 IPC 都可以被当作同一种资源来管理。
在内核中有一个 ipc_id_ary 结构体，里面有一个柔性数组（ p0 ），用来存放这些资源，它们本质相同，所以可以存放在同一个数组中，所有 IPC 对象都共享一个通用头部 （struct kern_ipc_perm），包含 key、id、权限等信息。
内核通过 ipc_id_ary 统一管理，而具体的类型（共享内存 / 信号量 / 消息队列）通过后续的强转来区分，不属于该类型的强转则得不到正确的信息，这就是使用System V标准的意义，也是用C语言实现出多态的高级教科书！