进程间通信（共享内存）

Posted 2021-05-16 李憨憨_

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了进程间通信（共享内存）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

共享内存

文章目录

共享内存
一、共享内存
- 1.共享内存实现通信的原理
- 2.操作流程
二、代码实践
总结

一、共享内存

共享内存 : 用于进程间的数据共享

在这里插入图片描述

1.共享内存实现通信的原理

开辟一块物理内存空间, 各个进程将同一块物理内存空间映射到自己的虚拟地址空间中, 通过虚拟地址进行访问, 进而实现数据共享
共享内存是最快的进程间通信方式, 因为通过虚拟地址空间映射后, 直接通过虚拟地址访问物理内存, 相较于其他方式少了两步数据拷贝的操作.

2.操作流程

1.创建或打开共享内存

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

在这里插入图片描述

key: 标识符- -通过相同的标识符, 多个进程就可以打开同一块共享内存;

size: 要创建的共享内存大小;

shmflg: 打开方式 + 权限; IPC_CREAT: 不存在则创建, 存在则打开;
IPC_EXCL与IPC_CREAT搭配使用, 文件存在则报错, 不存在则创建打开;

返回值: 成功返回非负整数–操作句柄; 失败返回-1;

2.与进程建立映射关系

void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

在这里插入图片描述

shmid: shmget返回的操作句柄;

shmaddr: 映射的首地址, 通常置NULL;

shflg: SHM_RDONLY-只读; 0-可读可写;

返回值: 成功返回映射后的首地址; 失败返回(void*)-1;

3.对共享内存进行内存操作
凡是涉及到内存操作的接口, 都能对共享内存进行操作;memcpy, strcpy, printf...... 4.与进程间解除映射关系

int shmdt(const void *shmaddr);

shmaddr: shmat返回的映射首地址;
返回值: 成功返回0; 失败返回-1;

5.删除共享内存

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

在这里插入图片描述

shmid: shmget返回的操作句柄;
cmd: 要对共享内存进行的操作类型;
IPC_CMD: 标记要删除的共享内存段;
映射连接数为0时删除共享内存; 禁止新的映射连接

buf: 用于获取或设置共享内存属性的, 简单使用置NULL即可;
返回值: 成功返回0; 失败返回-1;

二、代码实践

1.创建共享内存

代码如下（示例）：

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <unistd.h>
  3 #include <stdlib.h>
  4 #include <sys/shm.h>
  5 #define IPC_KEY 0x01234567
  6 #define PROJ_ID 0x01234567
  7 int main()
  8 {
  9     //key_t key = ftok("./", PROJ_ID);
 10     //shmget(标识符, 大小, 打开方式和权限)
 11     int shmid = shmget(IPC_KEY, 32, IPC_CREAT | 0664);
 12     if(shmid < 0){
 13         perror("shmget error");
 14         return -1;
 15     }
 16     return 0;
 17 }

在这里插入图片描述

ipcs: 查看系统内核当中所有的进程间通信资源; ipcs -m: 查看共享内存; ipcs -q: 查看消息队列;ipcs -s: 查看信号量;

2.映射到虚拟地址

代码如下（示例）：

 16     //shmat(句柄, 映射首地址, 访问方式)
 17     void *shm_start = shmat(shmid, NULL, 0);
 18     if(shm_strat == (void*)-1){
 19         perror("shmat error");
 20         return -1;
 21     }
 22     while(1){
 23         printf("%s\\n", (char*)shm_start);
 24         sleep(1);
 25     }
 26     shmdt(shm_start);
 27     //shmctl(句柄, 操作类型, 信息结构)
 28     shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
 29     return 0;
 30 }