进程间通讯---共享内存（mmap）

已经很晚了，但是今天对代码的理解碰到点问题，就搁到如今，并且问题还没解决，在吹牛以前先把问题摆出来吧

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char** argv)
{
  int fd;
  
  fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0777);
  lseek(fd,100,SEEK_SET);
  write(fd,"",1);
  close( fd );
  
  return 0;
}

这个函数的做用是建立一个大小为100的文件

执行以下：

./test /home/nsl/myprogram/shmfile

运行此函数，结果获得的文件还真的是大小为100，但是不知道该如何理解，从程序上看不过是往99的位置处写了个'\0'而已，但是我看有人说文件大小和文件内容彻底无关，在linux系统中由inode记录文件长度和文件中的块数，若是读到最后一块，说明文件结束

还请高手指点

我看了一下apue，对mmap的介绍不是很好理解，因此从网上找了点资料

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part5/index1.html

本人下面所写的东西也是在理解这篇文章的东西上写的，可是毕竟本身重写一遍会好理解一些，因此不辞辛劳

为何要用共享内存呢？为何不直接把数据写到一个文件里，再从一个文件读呢？

由于mmap和memcpy快啊，cpu时间大概是普通的read/write的一半（在linux中）

当要进行重复的数据传输操做时，用这个好

mmap

void* mmap(void* addr,size_t len,int prot,int flags,int fd,off_t offset)

addr:指定文件应被映射到进程空间的起始地址，通常被指定一个空指针，此时选择起始地址的任务留给内核来完成

len:映射到调用进程地址空间的字节数，它从被映射文件开头offset个字节开始算起

prot:指定共享内存的访问权限，可取以下值: PROT_READ,PROT_WRITE,PROT_EXEC,PROT_NONE

flags:包括MAP_SHARED,MAP_PRIVATE,MAP_FIXED,其中MAP_SHARED,MAP_PRIVATE必选其一，而MAP_FIXED则不推荐使用

fd：即将映射到进程空间的文字描述子，通常由open()返回，同时fd能够为-1，表示匿名映射，用于亲缘关系的进程之间

offset:通常设置为0，表示从文件的开头处开始映射

返回值：为最后文件映射到进程空间的地址，进程可直接操做起始地址为该值的有效地址

如需参考资料，请输命令：man mmap

能够看出来，文件mmap之后，磁盘文件就再也不是普通的文件，其实这个普通的文件描述字已经能够关掉，对这个文件的访问已经能够像访问普通内存同样去访问了，其实数据在没有解除映射以前，这些数据也是不写到磁盘文件中去的。

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

typedef struct
{
  char name;
  int    age;
}people;

int main(int argc, char** argv) // map a normal file as shared mem:
{
  int fd,i;
  people *p_map;
  char temp;
  
  fd=open(argv[1],O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC,0777);
  //O_CREAT:没有就建立的形式打开
  //O_RDWR:读写的方式打开
  //O_TRUNC:若是文件存在且以写方式打开，则清空文件内容和文件长度
  printf( "sizeof(people) = %d\n",sizeof(people));
  lseek(fd,sizeof(people)*5-1,SEEK_SET);
  write(fd,"",1);
  p_map = (people*) mmap( NULL,sizeof(people)*10,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0 );
  close( fd );//映射完了以后磁盘文件就能够关掉了
  temp = 'a';
   for(i=0; i<10; i++)
  {
        (*(p_map+i)).name = temp ;
    temp += 1;
    ( *(p_map+i) ).age = 20+i;
  }
  printf( " initialize over \n ");
  sleep(10);
  munmap( p_map, sizeof(people)*10 );
  printf( "umap ok \n" );
  
  return 0;
}

注意，mmap那一句其实获得的实际的地址，而后对地址进行(people *)强制类型转换，使得这个的p_map指针就像malloc过同样，指向了一块内存的起始地址

把这个编译为test1

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

typedef struct
{
  char name;
  int    age;
}people;

int main(int argc, char** argv)  
{
  int fd,i;
  people *p_map;

  fd=open( argv[1],O_CREAT|O_RDWR,0777 );
  p_map = (people*)mmap( NULL,sizeof(people)*10,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
   for(i = 0;i<10;i++)
  {
                printf( "name: %c age %d;\n",(*(p_map+i)).name, (*(p_map+i)).age );
  }
  munmap( p_map,sizeof(people)*10 );
  
  return 0;
}

把这个程序编译为test2

执行状况：

./test1 /home/nsl/myprogram/shm_file & (转入后台运行)

./test2 /home/nsl/myprogram/shm_file

在test1还没munmap以前：

name: a age 20;

name: b age 21;

name: c age 22;

name: d age 23;

name: e age 24;

name: f age 25;

name: g age 26;

name: h age 27;

name: i age 28;

name: j age 29;

在test1被munmap以后：

name: a age 20;

name: b age 21;

name: c age 22;

name: d age 23;

name: e age 24;

name:  age 0;

name:  age 0;

name:  age 0;

name:  age 0;

name:  age 0;

可见，在共享文件只有5个people那么大的时候映射10个people没有返回错误，应为，映射文件时按页的，也就说要映射的剩余大小小于一页的时候，通通分配一晚上，因此映射10个也没有错，而且进行的数据的操做也没有返回错误，由于对地址的操做还在那一页当中，若是超出页，那就会出错

当munmap时，那就把数据写入到磁盘文件中去了，由于磁盘文件的大小只有5个people，因此对共享内存数据进行了截断，因此test2再去读，就只有5个people的大小了

因此，映射的大小最好不要超过文件的大小

另外

页的大小是多少，怎么查看？不会，故写了个程序

#include <unistd.h>
int main()
{
  int a = getpagesize();
  printf ( "%d\n",a); }

获得的返回时4096，个人页大小是4096字节