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Qt之进程间通信（IPC）

發布時間：2025/3/17 编程问答 44 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Qt之进程间通信（IPC）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

簡述

進程間通信，就是在不同進程之間傳播或交換信息。那么不同進程之間存在著什么雙方都可以訪問的介質呢？進程的用戶空間是互相獨立的，一般而言是不能互相訪問的，唯一的例外是共享內存區。但是，系統空間卻是“公共場所”，所以內核顯然可以提供這樣的條件。除此以外，那就是雙方都可以訪問的外設了。在這個意義上，兩個進程當然也可以通過磁盤上的普通文件交換信息，或者通過“注冊表”或其它數據庫中的某些表項和記錄交換信息。廣義上這也是進程間通信的手段，但是一般都不把這算作“進程間通信”。

進程間通信（IPC-Interprocess communication）是一組編程接口，能夠讓程序員協調不同的進程，使之能在一個操作系統里同時運行。這使得一個程序能夠在同一時間里處理許多用戶的要求。因為即使只有一個用戶發出要求，也可能導致一個操作系統中多個進程的運行，進程之間必須互相通話。IPC接口就提供了這種可能性。每個IPC方法均有自己的優點和局限性，因此，對于單個程序而言使用所有的IPC方法并不常見。

簡述
通信目的
通信方式
Qt進程通信
- TCPIP
- Shared Memory
- D-Bus
- QProcess
- Session Management
更多參考

通信目的

數據傳輸：
一個進程需要將它的數據發送給另一個進程，發送的數據量在一個字節到幾兆字節之間。
共享數據：
多個進程想要操作共享數據，一個進程對共享數據的修改，別的進程應該立刻看到。
通知事件：
一個進程需要向另一個或一組進程發送消息，通知它（它們）發生了某種事件（如進程終止時要通知父進程）。
資源共享：
多個進程之間共享同樣的資源。為了作到這一點，需要內核提供鎖和同步機制。
進程控制：
有些進程希望完全控制另一個進程的執行（如Debug進程），此時控制進程希望能夠攔截另一個進程的所有陷入和異常，并能夠及時知道它的狀態改變。

進程通過與內核及其它進程之間的互相通信來協調它們的行為。Linux支持多種進程間通信（IPC）機制，信號和管道是其中的兩種。

通信方式

管道（pipe）：
管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動，而且只能在具有親緣關系的進程間使用。進程的親緣關系通常是指父子進程關系。
有名管道（named pipe）：
有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關系進程間的通信。
信號量（semophore）：
信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其它進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
消息隊列（message queue）：
消息隊列就是消息的一個鏈表，存放在內核中并由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節流以及緩沖區大小受限等缺點。
信號（signal）：
信號是一種比較復雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經發生。
共享內存（shared memory）：
共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號兩，配合使用，來實現進程間的同步和通信。
套接字（socket）：
套接字也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用于不同及其間的進程通信。

Qt進程通信

在Qt應用程序中，Qt提供了幾個方法來實現進程間通信（IPC）。可以在助手中查找關鍵字”Inter-Process”進行查找。

TCP/IP

跨平臺的Qt Network模塊提供的類可以讓網絡編程更加便攜和方便。它提供了高級類（例如：QNetworkAccessManager、QFtp）通信，使用特定的應用程序級協議，和較底層的類（例如：QTcpSocket、QTcpServer、QSslSocket）用于實現協議。

Shared Memory

跨平臺的QSharedMemory-共享內存類，提供對操作系統的共享內存的實現。它允許多個線程和進程安全訪問共享內存段。此外，QSystemSemaphore可以用來控制訪問由系統共享的資源，以及進程之間的通信。

D-Bus

Qt的D-Bus模塊是一種可用于使用D-Bus協議實現IPC的唯一Unix庫。它將Qt的信號和槽機制延伸到IPC級別，允許由一個進程發出的信號被連接到另一個進程的槽。Qt的D-Bus文檔已經詳細說明如何使用Qt中的D-Bus模塊。

QProcess

跨平臺類QProcess可以用于啟動外部程序作為子進程，并與它們進行通信。它提供了用于監測和控制該子進程狀態的API。另外，QProcess為從QIODevice繼承的子進程提供了輸入/輸出通道。

Session Management

在Linux/X11平臺上，Qt提供了會話管理的支持。會話允許事件傳播到進程，例如，當檢測到關機時。進程和應用程序可以執行任何必要的操作，例如：保存打開的文檔。