Linux学习-通信-进程通信-共享内存

共享内存

共享内存（Shared Memory），指两个或多个进程共享一个给定的存储区。

1、特点
共享内存是最快的一种 IPC，因为进程是直接对内存进行存取。

因为多个进程可以同时操作，所以需要进行同步。

信号量+共享内存通常结合在一起使用，信号量用来同步对共享内存的访问。

2.原型

• 2.1
  shmget ( )：创建共享内存

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

[参数key]：由ftok生成的key标识，标识系统的唯一IPC资源。

[参数size]：需要申请共享内存的大小。在操作系统中，申请内存的最小单位为页，一页是4k字节，为了避免内存碎片，我们一般申请的内存大小为页的整数倍，如1024*4。

[参数shmflg]：如果要创建新的共享内存，需要使用IPC_CREAT，IPC_EXCL，如果是已经存在的，可以使用IPC_CREAT或直接传0。

[返回值]：成功时返回一个新建或已经存在的的共享内存标识符，取决于shmflg的参数。失败返回-1并设置错误码。

• 2.2
  shmat ( )：挂接共享内存

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

[参数shmid]：共享存储段的标识符。

[参数*shmaddr]：shmaddr = 0，则存储段连接到由内核选择的第一个可以地址上（推荐使用）。

[参数shmflg]：若指定了SHM_RDONLY位，则以只读方式连接此段，否则以读写方式连接此段。

[返回值]：成功返回共享存储段的指针（虚拟地址），并且内核将使其与该共享存储段相关的shmid_ds结构中的shm_nattch计数器加1（类似于引用计数）；出错返回-1。

• 2.3
  shmdt ( )：去关联共享内存

当一个进程不需要共享内存的时候，就需要去关联。该函数并不删除所指定的共享内存区，而是将之前用shmat函数连接好的共享内存区脱离目前的进程。

int shmdt(const void *shmaddr);

[参数*shmaddr]：连接以后返回的地址。

[返回值]：成功返回0，并将shmid_ds结构体中的 shm_nattch计数器减1；出错返回-1。

• 2.4
  销毁共享内存

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

[参数shmid]：共享存储段标识符。

[参数cmd]：指定的执行操作，设置为IPC_RMID时表示可以删除共享内存。

[参数*buf]：设置为NULL即可。

[返回值]：成功返回0，失败返回-1。

3.例子

1. shmWrite.c

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

int main(){
	key_t key;
	key = (".",'z');

	int shmid;
	char *shmaddr;

//1.创建
	shmid = shmget(key,1024*4,IPC_CREAT|0666);
	if(shmid == -1){
		printf("Creat Failed!\n");
	}
	else{
		printf("Creat Success!\n");
	}

//2.挂接
	shmaddr = shmat(shmid,0,0);
	printf("Shmat Success!\n");

//3.写入
	strcpy(shmaddr,"This is shmWrite");
	sleep(5);

//4.去关联
	shmdt(shmaddr);

//5.销毁
	shmctl(shmid,IPC_RMID,0);

	printf("Over\n");


	return 0;
}

2. shmRead.c

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

int main(){
	key_t key;
	key = (".",'z');

	int shmid;
	char *shmaddr;

//1.获取
	shmid = shmget(key,1024*4,0);
	if(shmid == -1){
		printf("Get Failed!\n");
	}
	else{
		printf("Get Success!\n");
	}

//2.挂接
	shmaddr = shmat(shmid,0,0);
	printf("Shmat Success!\n");

//3.读取
	printf("data:%s\n",shmaddr);

//4.去关联
	shmdt(shmaddr);

//5.销毁
	shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
	printf("Over\n");

	return 0;
}

运行结果：

4.补充

4.1查看系统中有哪些共享内存

修改shmWrite.c使共享内存创建后不退出

//1.创建
	shmid = shmget(key,1024*4,IPC_CREAT|0666);
	if(shmid == -1){
		printf("Creat Failed!\n");
	}
	else{
		printf("Creat Success!\n");
	}
	exit(-1);

使用 ipcs -m 查看当前共享内存，字节数为4096的即为自己创建的内存。

使用ipcrm -m shmid 删除指定共享内存