C++系统编程实战：从进程管理到IO复用，面试必考的高性能服务器架构全解析引言系统编程是C++程序员的核心竞争力，也是大厂面试的必考内容。从进程管理到线程同步，从IO复用到内存映射，系统编程涉及操作系统底层的核心机制。本文将通过大量实战代码，帮你掌握Linux系统编程的关键技术，轻松应对面试。一、进程管理1.1 进程创建：fork()#includeiostream#includeunistd.h#includesys/wait.h#includecstringintmain(){std::cout"父进程 PID: "getpid()std::endl;pid_t pid=fork();if(pid0){std::cerr"fork失败: "strerror(errno)std::endl;return1;}elseif(pid==0){// 子进程std::cout"[子进程] PID: "getpid()", 父进程PPID: "getppid()std::endl;std::cout"[子进程] 执行任务..."std::endl;sleep(2);std::cout"[子进程] 完成"std::endl;return0;}else{// 父进程std::cout"[父进程] 子进程PID: "pidstd::endl;intstatus;waitpid(pid,status,0);if(WIFEXITED(status)){std::cout"[父进程] 子进程退出码: "WEXITSTATUS(status)std::endl;}}return0;}1.2 进程间通信（IPC）IPC方式特点适用场景管道（Pipe）半双工，父子进程简单数据流命名管道（FIFO）半双工，任意进程无亲缘关系进程消息队列消息为单位结构化消息共享内存最快，直接读写大数据共享信号量同步机制进程同步信号（Signal）异步通知事件通知Socket全双工，跨网络网络通信1.3 共享内存实战#includeiostream#includesys/shm.h#includesys/ipc.h#includecstring#includeunistd.hstructSharedData{intcount;charmessage[256];};// 生产者进程voidproducer(){key_t key=ftok("/tmp",42);intshmid=shmget(key,sizeof(SharedData),IPC_CREAT|0666);SharedData*data=(SharedData*)shmat(shmid,nullptr,0);data-count=0;for(inti=0;i5;i++){data-count++;snprintf(data-message,sizeof(data-message),"消息 #%d",data-count);std::cout"[生产者] 写入: "data-messagestd::endl;sleep(1);}shmdt(data);}// 消费者进程voidconsumer(){key_t key=ftok("/tmp",42);intshmid=shmget(key,sizeof(SharedData),0666);SharedData*data=(SharedData*)shmat(shmid,nullptr,0