Linux 进程间通讯 共享内存

1.特色:
  1)共享内存是一种最为高效的进程间通讯方式,进程能够直接读写内存,而不须要任何数据的拷贝。如管道当在内核空间建立之后,用户空间须要内存  拷贝,须要拷贝数据,因此效率低。

  2)为了在多个进程间交换信息,内核专门留出了一块内存区,能够由须要访问的进程将其映射到本身的私有地址空间app

  3)进程就能够直接读写这一内存区而不须要进行数据的拷贝,从而大大提升的效率。函数

  4)因为多个进程共享一段内存,所以也须要依靠某种同步机制,如互斥锁和信号量等测试

 

2.共享内存的使用步骤:spa

  1)建立/打开共享内存code

  2)映射共享内存。即把指定的共享内存映射到进程的地址空间用于访问对象

  3)撤销共享内存映射blog

  4)删除共享内存对象进程

3.相关函数:ip

  1)key_t ftok(const char *pathname,  int proj_id);内存

    功能:产生一个独一无二的key值

    参数:Pathname:已经存在的且可访问文件的名字

       Proj_id:一个字符(由于只用低8位),生成key的数字,不能为0

    返回值:成功:key值;失败:-1

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

    功能:建立或打开共享内存对象

    参数:key 键值 ; size 共享内存的大小 ; shmflg IPC_CREAT|IPC_EXCL|0777(标志位,是否新建,和权限)

    返回值:成功 shmid(共享内存ID) ; 出错 -1

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

    功能:映射共享内存,即把指定的共享内存映射到进程的地址空间用于访问

    参数:shmid 共享内存的id号 ; shmaddr 通常为NULL,表示由系统自动完成映射,若是不为NULL,那么有用户指定

             shmflg:SHM_RDONLY就是当前进程对该共享内存只能进行读操做  0 可读可写

    返回值:成功:完成映射后的地址,出错:-1的地址

    用法:(p = (char *)shmat(shmid,NULL,0)) == (char *)-1  (对-1强转成字符型地址)

  4)int shmdt(const void *shmaddr);

    功能:取消映射

    参数:要取消的地址

    返回值:成功0 ;失败的-1

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

    功能:(删除共享内存),对共享内存进行各类操做

    参数:shmid 共享内存的id号 ; cmd IPC_STAT 得到shmid属性信息,存放在第三参数

          IPC_SET 设置shmid属性信息,要设置的属性放在第三参数

          IPC_RMID:删除共享内存,此时第三个参数为NULL便可

    返回: 成功0 ; 失败-1

    用法:shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);

补充:

一、IPC对象建立后一直存在,直到被显示的删除,及最后一个进程要删除IPC对象

二、每一个IPC对象除了有ID以外还有相关联的key值(IPC对象的属性),key值做用,经过key值,不一样的进程可以找到打开同一个IPC对象,由于IPC对象建立好之后,他的ID是随机分配的,只有建立IPC对象的进程才能直接得到这个ID,其余进程是不知道这个ID的,其余进程就经过key去得到这个ID,经过key打开同一个IPC对象。key值为0表示私有的。不一样的进程用ftok函数,生成的key值要同样,及ftok函数的参数就要保持一致。

例子:

经过终端输入信息,写入到共享内存中,而后打印共享内存中的数据

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include <errno.h>

int main(int argc, const char *argv[]) { key_t key; //共享内存的惟一标识 key 值
    int shmid; //     char *p = NULL; // 函数原型 key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);;
    key = ftok("./app",'a'); //建立key值
    if(key < 0) { perror("fail ftok "); exit(1); }//共享内存 不存在,建立
    shmid = shmget(key,128,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0777);// 建立/打开共享内存,返回id根据id映射
    if(shmid < 0) { if(errno == EEXIST)//文件存在时,直接打开文件获取shmid
 { printf("file eexist"); shmid = shmget(key,128,0777); //若是建立了,直接打开
 } else { perror("shmget fail "); exit(1); } }
    p = (char *)shmat(shmid,NULL,0);//映射,返回地址,根据地址操做,错误 返回 -1 的地址
    if( p == (char *)(-1) ) //错误形式判断 { perror("shmat fail "); exit(1); } read(0,p,10);//从终端读数据,写入p指向的空间
    printf("%s\n",p); //打印p指向空间的内容 shmdt(p);//解除映射 //int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
    shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL); //删除
 return 0; }

测试:终端输入123 写入共享内存中,而后经过共享内存打印出来

 

共享内存总结;

 (1)key 值得获取,根据不一样的key值得到这块共享内存惟一的id 根据这个惟一的 id 不一样进程实现共同访问这块共享内存(进程间想访问同一块共享内存,就要获得这个共享内存惟一的id)

 (2) key值经过函数 ftok 函数获取,函数的功能是根据不一样的文件名,不一样的字符获得这个不一样的 key 值

 (3) 固然这个key值其实就是一个整数,也能够经过给定肯定的数建立 / 打开一块共享内存,使用 ftok 的目的是防止本身乱填数字,形成不一样进程间访问冲突

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