共享内存

效率： 采用共享内存通讯的一个显而易见的好处是效率高，由于进程能够直接读写内存，而不须要任何数据的拷贝。对于像管道和消息队列等通讯方式，则须要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据[1]： 一次从输入文件到共享内存区，另外一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不老是读写少许数据后就解除映射，有新的通讯时，再从新建 立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通讯完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并无写回文件。共享内存中的内容每每是在解除映射时才写回 文件的。所以，采用共享内存的通讯方式效率是很是高的。

共享内存没有任何的同步与互斥机制，因此要使用信号量来实现对共享内存的存取的同步

shmget函数

shmget函数建立一个新的共享内存区，或者访问一个已存在的共享内存区。

#include <sys/shm.h>

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

返回值是一个称为共享内存区标识符的整数，其余三个shmXXX函数就用它来指代这个内存区。

参数key既能够是ftok的返回值，也能够是IPC_PRIVATE。系统创建IPC通信 （ 消息队列、 信号量和 共享内存） 时必须指定一个ID值。一般状况下，该id值经过ftok函数获得，由内核变成标识符，要想让两个进程看到同一个信号集，只需设置key值不变就能够。

参数size是指定内存区的大小。（若访问已存在的内存区，则size应为0），它的值通常为一页大小的整数倍（未到一页，操做系统向上对齐到一页，可是用户实际能使用只有本身所申请的大小）。

参数oflag是读写权限值的组合。建立一个新的共享内存，将shmflg 设置了IPC_CREAT标志后，共享内存存在就打开。而IPC_CREAT | IPC_EXCL则能够建立一个新的，惟一的共享内存，若是共享内存已存在，返回一个错误。通常咱们会还或（‘|’）上一个文件权限

当实际操做为建立一个新的共享内存区时，该内存区被初始化为size字节的0。

shmat函数

由shmget函数建立或打开一个共享内存区后，经过调用shmat把它附接到调用进程的地址空间。

#include <sys/shm.h>

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

参数shmid是由shmget返回的标识符。

shmat的返回值是所指定的共享内存区在调用进程内的起始地址。（通常把参数shmaddr置为NULL，让系统替调用者选择地址）

参数flag能够指定SHM_RDONLY值，它限定只读访问。（默承认同时读写）一般为0.

shmdt函数

当一个进程完成某个共享内存区的使用时，它能够调用shmdt断接这个内存区。

#include <sys/shm.h>

int  shmdt (const void* shmaddr) ;

参数addr是之前调用shmat时的返回值

当一个进程终止时，它当前附接着的全部共享内存区都自动断接掉。

注意，本函数只是断开关联，并不删除所指定的共享内存区。删除工做经过以IPC_RMID命令调用shmctl完成。（XSI IPC都是随内核持续的）

shmctl函数

shmctl提供了对一个共享内存区的多种操做。

#include <sys/shm.h>

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

参数cmd：

IPC_RMID 从系统中删除该共享存储段。由于每一个共享存储段有一个链接计数器，因此除非使用该段的最后一个进程终止或与该段脱接，不然不会实际上删除该存储段。但无论此段是否仍在使用，该段标识符当即被删除，因此不能再用shmat与该段链接

 

(1)第一个参数，shm_id是shmget函数返回的共享内存标识符。

(2)第二个参数，cmd是要采起的操做，它能够取下面的三个值 ：    

IPC_STAT：把shmid_ds结构中的数据设置为共享内存的当前关联值，即用共享内存的当前关联值覆盖shmid_ds的值。    

 

IPC_SET：若是进程有足够的权限，就把共享内存的当前关联值设置为shmid_ds结构中给出的值    

 

IPC_RMID：删除共享内存段

 

(3)第三个参数，buf是一个结构指针，它指向共享内存模式和访问权限的结构。 shmid_ds结构至少包括如下成员 

struct shmid_ds
{
uid_t shm_perm.uid;
uid_t shm_perm.gid;
mode_t shm_perm.mode;
};

转自：https://blog.csdn.net/ctthuangcheng/article/details/9271431

实践经验：unix内核并不像格式化磁盘同样格式化共享内存，因此用户必须人为的把大共享内存划分为单个的小记录块。

常见应用模型：

1.  1-1模型