属于 System‑V IPC 对象，用于同一台主机上进程间通信，进程空间相互独立，依靠内核对象完成数据交互。
一、共享内存（Shared Memory）
1. 基本概念
共享内存是把内核中的一块内存映射到多个进程的虚拟地址空间 ，多个进程直接读写同一块物理内存，是IPC中速度最快的通信方式。
- 数据不需要在内核缓冲区和用户空间之间来回拷贝。
- 本身不带同步互斥机制，多个进程同时读写会产生竞争，需要搭配信号量、互斥锁做保护。
2. 核心函数
①获取IPC对象的key值：ftok
② 创建/获取共享内存段：shmget
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);- key ：IPC键值，用来找到同一个共享内存对象；
IPC_PRIVATE代表创建私有对象。 - size：共享内存字节大小，创建时指定，获取已有对象填0。
- shmflg ：权限标志，
IPC_CREAT | 0664不存在则创建，设置权限。 - 返回值：成功返回共享内存id(shmid)；失败返回‑1。
③ 将共享内存映射到进程用户空间：shmat
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);- shmid：shmget返回的共享内存ID。
- shmaddr：指定映射地址，一般传
NULL由系统自动分配。 - 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。 拿到返回地址后，进程就可以像普通数组/指针一样读写这块内存。
④向用户空间写入/读出数据
⑤解除映射：shmdt
int shmdt(const void *shmaddr);- shmaddr：shmat得到的映射首地址。
- 作用：断开当前进程和共享内存的映射；不会删除内核中的共享内存对象。
- 返回：成功0，失败‑1。
⑥控制共享内存：shmctl
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);常用cmd：
IPC_RMID：删除内核中的共享内存对象。只要还有进程挂载，内核不会立刻销毁，等全部进程shmdt之后销毁。IPC_STAT：获取共享内存状态信息。IPC_SET：修改权限等属性。
3. 共享内存特点
- 速度最快，直接访问物理内存，无数据拷贝。
- 没有自带同步，必须自己加锁/信号量，否则多进程读写会乱数据。
- 生命周期随内核：进程退出，只要不调用
shmctl(IPC_RMID)，共享内存还存在内核。 - 多个进程可以读写，数据写完一直保留在共享内存，不会自动清除。
4. 使用流程
shmget()创建或者获取共享内存IDshmat()挂载得到用户空间地址，读写内存shmdt()使用完毕解除映射shmctl(IPC_RMID)不再使用时删除内核对象（一般由某一个进程负责销毁）
二、消息队列（Message Queue）
1. 基本概念
消息队列是内核维护的消息链表。进程往队列里发送带类型的消息块，别的进程按消息类型读取消息。
- 每条消息包含：消息类型 + 消息数据。
- 消息读取是按类型筛选读取，不一定严格先进先出，可以选择性读某一类消息。
- 属于System‑V IPC对象，生命周期随内核。
2. 核心函数
①获取IPC对象key值：ftok()
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);- 功能：获取IPC对象的key值
- 参数：
- pathname：路径名
- proj_id：工程id
- 返回值：
- 成功：key值dian
②创建/获取消息队列：msgget
int msgget(key_t key, int msgflg);- key：IPC键值；
IPC_PRIVATE创建私有消息队列。 - msgflg：
IPC_CREAT | 0664，不存在就创建，设置访问权限。 - 返回：成功返回消息队列ID
msqid；失败‑1。
③发送消息：msgsnd
int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg);-
msqid：msgget返回id。
-
msgp：自定义消息结构体指针，第一个成员必须是long mtype（消息类型 >0）。 示例消息结构体：
struct msgbuf{
long mtype; //消息类型，必须大于0
char mtext[100]; //消息数据
}; -
msgsz：消息数据部分的字节大小（不包含
long mtype）。 -
msgflg：
0队列满则阻塞；IPC_NOWAIT非阻塞，队列满直接返回错误。 -
返回：成功0；失败‑1。
④ 接收消息：msgrcv
ssize_t msgrcv(int msqid, void *msgp, size_t msgsz, long msgtyp, int msgflg);- msgtyp：读取消息类型
msgtyp >0：读取队列中类型等于msgtyp的第一条消息。msgtyp =0：读取队列第一条消息(FIFO)。msgtyp <0：读取类型绝对值以内最小类型消息。
- msgflg：
0无对应消息阻塞；IPC_NOWAIT没有消息直接返回‑1。 - 返回值：成功返回读到的数据字节数；失败‑1。 消息被读取之后，会从内核消息队列链表移除。
⑤ 删除消息队列：msgctl
int msgctl(int msqid, int cmd, struct msqid_ds *buf);常用cmd：
IPC_RMID：删除内核的消息队列对象，立刻销毁，队列内未读消息全部丢弃。IPC_STAT：获取消息队列状态。
3. 消息队列特点
- 以消息块为单位通信，每条消息自带类型，可以按类型选择性接收。
- 自带同步：队列空读阻塞，队列满写阻塞（也可以设置非阻塞）。
- 数据存在内核，进程退出消息不会消失；消息读完就从队列删除。
- 生命周期随内核，不调用
msgctl(IPC_RMID)，消息队列一直存在。 - 有消息大小、队列总字节数上限。
4. 使用流程
msgget()创建/获取消息队列id- 发送方：构造消息结构体 →
msgsnd()发送消息 - 接收方：
msgrcv()按类型接收消息 - 不再使用：
msgctl(IPC_RMID)删除消息队列
三、共享内存 vs 消息队列对比
| 对比项 | 共享内存 | 消息队列 |
|---|---|---|
| 传输效率 | 极高，直接访问内存，无拷贝 | 相对低，需要内核拷贝消息 |
| 同步互斥 | 无自带同步，需要外部信号量/锁 | 自带阻塞同步机制 |
| 数据形式 | 一块连续内存，字节流 | 一条条带类型的消息块 |
| 数据生命周期 | 数据保留，需要手动覆盖清除 | 消息读取之后自动删除 |
| 适用场景 | 大数据量高速传输 | 离散消息传递，多类型消息区分 |
查看系统IPC命令：
ipcs -m #查看共享内存
ipcs -q #查看消息队列
ipcrm -m shmid #删除共享内存
ipcrm -q msqid #删除消息队列