在 C 中使用共享内存的 IPC

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 C 中使用共享内存的 IPC

【英文标题】：IPC using shared memory in C

【发布时间】：2014-03-31 11:15:51

【问题描述】：

我正在使用 C linux 中的共享内存实现 IPC。这是我的接收过程。它正在接收正确的长度，但不是消息。但是发送过程正在正确发送它。 请查看此内容并让我知道错误。

//header files
#include "/home/user/msgbuf.h"
#define SHMSZ    127
int main()

    int shmid;
    key_t key;
    message_buf *rbuf;
    rbuf=malloc(sizeof(*rbuf));
    key = ftok("/home/user/shmem",17);

    if ((shmid = shmget(key, SHMSZ, 0666)) < 0)
           perror("shmget");
            exit(1);
    
    printf("\nShared Memory Id = %d\n",shmid);
    if ((rbuf = shmat(shmid, NULL, 0)) == (message_buf *) -1)
           perror("shmat");
            exit(1);
    
    printf("\nMEMORY SEGMENT ATTACHED TO THE CLIENT'S PROCESS\n");

/* Now read what the server put in the memory */
    printf("\nmsglen = %d",rbuf->msglen);  //this is correct
    rbuf->cp=malloc(rbuf->msglen);
    memcpy(&rbuf->cp,rbuf+sizeof(int),sizeof(*rbuf));
    printf("\nMESSAGE :: %s",rbuf->cp); //MESSAGE :: null
    fflush(stdout);
    shmdt(&shmid);
    printf("\nMEMORY SEGMENT %d DETACHED\n",shmid);
    return 0;

msgbuf.h 是

typedef struct msgbuf1

    int msglen;
    char *cp;
message_buf;

谢谢:)

【问题讨论】：

Deer Ghost-downvoter：解释原因。

这是做什么的：memcpy(&rbuf->cp,rbuf+sizeof(int),rbuf->msglen); ？您的服务器将您想要接收的消息放在哪里？

(m = shmat(shmid, NULL, 0)) == (message_buf *) -1 其中 m 是指向 msg_buf 的指针。然后 m->cp="用户输入的消息"。此外，我已将 rbuf->msglen 更改为 sizeof(*rbuf) 以将 ptr 更改为 cp。

@user3392539 您在rbuf->cp=malloc(rbuf->msglen); 中覆盖了cp，所以您肯定不能指望该指针再包含该消息。此外，指针对于进程来说是本地的，不能跨共享内存传输指针，因为指针只在创建它的进程中有效。

【参考方案1】：

您从共享内存区域读取了一个 char*。但是，这指向在远程进程中使用 malloc 分配的缓冲区。因此，它指向该 other 进程的本地进程堆。

这只是未定义的行为。

相反，让字符缓冲区成为共享内存数据结构的一部分：

//header files
#define MAX_SH_BUFSIZE 1024
//
typedef struct msgbuf1

    int msglen;
    char cp[MAX_SH_BUFSIZE];
 message_buf;

【讨论】：

我不能让它动态化吗？我的意思是使用 *cp 而不是字符数组。这就是我在上面的 prog 中使用 memcpy 的原因

没有。正如他所说，malloc 返回的缓冲区是调用它的进程私有的。

@JonathonReinhart 对我来说这没有多大意义。为什么他要共享不指向同一进程空间的不透明指针？此外，他在这些东西上调用 memcpy。因此，要么是这个（正如我在回答中所描述的），要么 OP 对结构布局是什么以及 cp 成员的功能完全感到困惑。越看代码我觉得都是

对不起，我实际上是在回复该评论中的 OP。

是的。您的结构恰好包含两个元素：msglen 和 cp，它们的值将实际位于该段中。但是，cp 指向该区域之外的地址。当然，我们看不到代码的“服务器”端，因此您完全存储其他内容是“可能的”，但char* 建议cp 旨在包含一个指向字符的 指针。所以你的问题是你有 两个 指针，而你只处理一个）

【参考方案2】：

问题出在 malloc 上。 malloc 地址有范围，直到他处理不是共享内存。您不应该在共享内存中使用 malloc。

方法一。

改为使用固定大小的字符数组，如下所示：

typedef struct msgbuf1

    int msglen;
    char cp[MESSAGE_SIZE];
message_buf;

将 MESSAGE_SIZE 设置为您需要的最大数据大小。

方法二。 创建足够大的共享内存。 让您拥有自己的 malloc 和 free 函数，这些函数将在需要时从共享内存中提供内存。 为此，您需要跟踪空闲列表，该列表将空闲内存空间存储在共享内存中。

您可以将共享内存分成 256 字节、512 字节和 1024 字节之类的块。 现在，当您需要内存时，共享内存的自定义 malloc 函数应该包含有效提供内存的逻辑。

自定义释放函数将释放程序释放的共享内存，并将该块添加到空闲列表中