一、信号进阶：发送信号、pause、alarm定时器
1.1 kill() ------ 向指定进程发送信号
kill不只是杀死进程，本质功能：给指定PID的进程发送信号，可以发送任意合法信号。
头文件
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
参数说明
-
pid：接收信号的进程ID
-
pid > 0：信号发送给pid对应的进程
-
pid = 0：发送给当前进程组所有进程
-
pid = -1：发送给系统内有权限的全部进程
-
sig：信号编号（如`SIGINT`、`SIGUSR1`）
返回值
- 成功返回0；失败返回1，设置errno。
示例：kill(pid, SIGKILL);强制杀死目标进程。
1.2 pause() ------ 进程休眠等待信号唤醒
#include <unistd.h>
int pause(void);
功能：将当前进程挂起休眠，直到捕获到一个信号，执行完信号处理函数之后pause才返回。
返回值：永远返回1，errno设置为EINTR，表示被信号中断。
使用场景：进程休眠等待外部信号触发业务逻辑。
注意：必须提前注册信号捕获处理函数，如果收到的信号是默认终止行为，进程直接退出，pause不会返回。
1.3 alarm() 定时信号
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能：seconds秒之后，向自己进程发送SIGALRM信号。
-
SIGALRM默认动作：终止进程。
-
如果多次调用alarm，新调用会覆盖上一次定时器。
返回值：返回上一次剩余倒计时秒数；之前没有设置返回0。
简单示例：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void alarm_handler(int sig)
{
printf("收到定时SIGALRM信号！\n");
}
int main(void)
{
signal(SIGALRM, alarm_handler);
alarm(3); //3秒后发出SIGALRM
pause();
printf("程序继续往下执行\n");
return 0;
}
```
二、SystemV IPC通用知识点
2.1 ftok() 生成IPC对象key键值
SystemV IPC（消息队列、共享内存、信号量集）依靠`key_t`键值，多个进程使用同一个key，就可以访问同一个内核IPC对象。
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
-
pathname：必须是真实存在的文件路径；
-
proj_id：项目ID，0255的整数；
返回值：成功返回key；失败返回1。
原理：利用文件inode + proj_id计算出唯一key；同一个文件+同一个proj_id得到的key完全相同。
2.2 IPC命令行调试工具
ipcs -a # 查看系统所有SystemV IPC对象
删除消息队列
ipcrm -q 消息队列ID
ipcrm -Q key值
删除共享内存
ipcrm -m shmid
ipcrm -M key
删除信号量集
ipcrm -s semid
ipcrm -S key
三、消息队列 Message Queue
消息队列是**内核维护的消息链表**，每条消息带有消息类型`mtype`；进程可以按照消息类型选择性读取消息，不再像管道只能读取字节流。
特点：
-
消息有类型字段，可以按类型筛选接收；
-
收发进程不需要同时运行，消息缓存在内核；
-
进程结束消息队列不会自动销毁，需要手动删除。
3.1 核心结构体
struct msgbuf {
long mtype; /* 消息类型，必须大于0 */
char mtext1; /* 消息正文，长度自定义 */
};
3.2 全套API
① msgget() 创建/获取消息队列ID
#include <sys/msg.h>
int msgget(key_t key, int msgflg);
-
key：ftok生成的key；
-
msgflg：IPC_CREAT | 0664，不存在则创建，存在直接获取；
返回值：成功返回消息队列ID(msqid)；失败1。
② msgsnd() 发送消息
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);
-
msqid：msgget返回ID；
-
msgp：指向msgbuf消息结构体；
-
msgsz：消息正文mtext字节大小，不包含mtype；
-
msgflg：填0代表阻塞发送。
返回值：成功0，失败1。
③ msgrcv() 接收消息
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);
-
msgtyp：消息类型
-
msgtyp = 0：读取队列第一条消息；
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msgtyp >0：读取mtype等于msgtyp的消息；
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msgflg：0阻塞读取；
返回值：成功返回读到正文字节数，失败1。
④ msgctl() 控制消息队列（删除/获取属性）
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);
-
cmd：IPC_RMID删除消息队列，此时buf传NULL；
-
IPC_STAT获取队列属性。
四、共享内存 Shared Memory
SystemV共享内存：Linux速度最高效的IPC通信方式。
原理：内核开辟一块物理内存，多个进程把同一块内存映射到各自用户虚拟地址；进程直接读写这块内存，**减少用户态和内核态之间的数据拷贝**。
注意：共享内存本身不带同步互斥！多进程并发读写会出现竞争，一般搭配信号量做保护。
API接口
① shmget 创建/获取共享内存ID
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
-
size：共享内存字节大小，建议4096（一页）整数倍；
-
shmflg：IPC_CREAT | 0664；
返回：成功shmid，失败1。
② shmat 映射共享内存到进程用户空间
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
-
shmaddr：填NULL，由内核自动选择映射地址；
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shmflg：0读写；SHM_RDONLY只读；
返回值：成功返回映射后的虚拟内存首地址；失败返回(void *)-1。
拿到返回指针，进程就可以直接读写这块内存，就像普通数组一样。
③ shmdt 解除映射
int shmdt(const void *shmaddr);
功能：解除当前进程和共享内存的映射关系。
shmdt仅仅解除映射，不会删除内核里面的共享内存对象！
④ shmctl 删除共享内存对象
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
cmd传IPC_RMID，buf填NULL，删除内核共享内存对象。