Linux进程通信 共享内存

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1.概述

共享内存是进程通信的一种方式.此方式会开辟一部分可以被多个进程共享访问的物理内存区域.进行通信的多个进程分别将该内存区域映射到自己的虚拟地址空间,则这些进程就可直接访问共享内存,从而达到通信的目的.这种方法进程间共享数据时最快,一个进程修改共享内存的数据后,其他进程可以立即看到.

2 通信步骤

头文件

#include<sys/ipc.h>

#include<sys/shm.h>

<1>创建共享内存

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

Shmget()用来取得参数key所关联的共享内存标识号.若key为IPC_PRIVATE则会创建新的共享内存,大小有size决定.若key不为IPC_PRIVATE,也不是已建立的共享内存,则会根据shmflg决定.

参数：key 0/IPC_PRIVATE

size 内存大小

shmflg 旗标位

返回值：成功返回共享内存识别id,失败返回-1,错误存储在errno中

<2>连接到共享内存

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

shmat()用来将参数shmid所指的共享内存和目前的进程连接.

参数:shmid 与连接的共享内存标识码

shmaddr 0 内核自动选择一个地址

shmaddr 不为0且shmflg未指定SHM_RND,以shmaddr为连接地址

shmaddr 不为0但shmflg指定SHM_RND,shmaddr会调整为SHMLBA整数倍

返回值：成功返回已连接地址,失败返回-1,错误存储在errno中

<4>断开连接

int shmdt(const void *shmaddr);

shmdt()使当前进程与共享内存断开连接

参数：shmaddr为先前shmat()返回的共享内存地址

返回值 成功返回0,失败返回-1,错误存储在errno中

<3>对共享内存进行操作

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

shmctl()提供了几种控制共享内存的方式

参数：shmid 为共享内存的标识码

cmd 如下

IPC_STAT 得到共享内存的状态,

　　IPC_SET 改变共享内存的状态 　　

IPC_RMID 删除共享内存

struct shmid_ds *buf是一个结构体指针.IPC_STAT的时候,取得的状态放在这个结构体中.如果要改变共享内存的状态,用这个结构体指定.

返回值 成功返回0,失败返回-1,错误存储在errno中

举例

创建一个共享内存,子进程写入HelloWorld,由父进程读出

#include<sys/types.h> 
#include<sys/ipc.h> 
#include<sys/shm.h> 
#include<stdio.h> 
#include<sys/stat.h> 
#include<stdlib.h> 
 
#define KEY 1234 
#define SIZE 2048 
int main() 
{ 
  pid_t pid; 
  int shmid; /*共享内存ID*/ 
  char * shmaddr; /*连接地址*/ 
  struct shmid_ds buf; 
  
  shmid=shmget(KEY,SIZE,IPC_CREAT|0600);/*建立共享内存*/ 
  pid=fork(); 
  if(pid<0) 
   { 
     perror("fork error!\n"); 
    exit(0); 
   } 
  if(pid==0)/*子进程将"Hello world!\n写入共享内存"*/ 
  { 
    shmaddr=shmat(shmid,NULL,0);/*子进程与共享内存连接*/ 
    sprintf(shmaddr,"Hello world!\n");/*写入共享内存*/ 
    printf("Messgae have been write to shared memory！\n"); 
    shmdt(shmaddr);/*断开子进程与共享内存的连接*/ 
    exit(0); 
   } 
 
   sleep(3);/*待子进程结束*/ 
   shmctl(shmid,IPC_STAT,&buf);/*共享内存状态存入buf中*/ 
   shmaddr=(char *)shmat(shmid,NULL,0);/*父进程与共享内存连接*/ 
    
   printf("Message in shared memory:%s\n",shmaddr);/*输出共享内存数据*/ 
   shmdt(shmaddr);/*断开父进程与共享内存的连接*/ 
   shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);/*删除共享内存*/ 
} 

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