内存共享 - mmap

函数

#include<sys/mman.h>

/* 申请内存并映射 */
void mmap(void *addr, size_t len, int prot,int flags, int fildes, off_t off)
/* 同步数据 */
int msync(void *addr, size_t len, int flags);
/* 解除映射，并释放内存 */
int munmap(void *addr, size_t len);
/* 参数：
　　fd：为即将映射到进程空间的文件描述字，一般由open()返回，同时，fd可以指定为-1,此时须指定flags参数中的MAP_ANON，表明进行的是匿名映射(不涉及具体的文件名，避免了文件的创建及打开，很显然只能用于具有亲缘关系的进程间进行通信)。
　　len：是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：指定空想内存的访问权限。可取如下几个值的或：PROT_READ(可读)、PROT_WRITE(可写)、PROT_EXEC(可执行)、PROT_NONE(不可访问)。
　　flag:由以下几个常值指定：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。
　　offset：一般设为0，表示从文件头开始映射。
　　addr：指定文件应被映射到进程空间的起始地址，一般被指定一个空指针，此时选择起始地址的任务留给内核来完成。
*/
/* 返回值:
    成功：文件映射到进程空间的地址，进程可直接操作起始地址为该值的有效地址。
    失败：(void*)-1
*/

匿名映射实现父子进程通信

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

/* 定义共享内存块的数据结构 */
struct data
{
    int num;
    char str[64];
};

int main()
{
    /* 匿名映射，创建一块内存共父子进程通信 */
    struct data* exam = mmap(NULL,sizeof(struct data),PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1,0);

    pid_t pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        perror("fork");
        exit(-1);
    }
    else if(pid == 0)
    {
        for(int i = 0; i<5; i++)
        {   /* 子进程循环写五次 */
            exam->num = i;
            strcpy(exam->str,"Hello world!");
            sleep(1);
        }
    }
    else
    {   /* 父进程循环读取五次 */
        for(int i = 0; i < 5; i++)
        {
            printf("%d:%s\n",exam->num,exam->str);
            sleep(1);
        }
    }
}

╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes  
╰─➤  gcc forblog.c
╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes  
╰─➤  ./a.out    
0:Hello world!
0:Hello world!
1:Hello world!
2:Hello world!
4:Hello world!
╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes  

共享内存映射实现两个进程之间的通信 

/* 写进程: forblog.c */
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

struct data
{
    int num;
    char str[64];
};

int main()
{
    int fd = open("./hello", O_RDWR | O_CREAT,0777);
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(-1);
    }

    /* 扩展文件大小，否则会出现总线错误 */
    lseek(fd,sizeof(struct data),SEEK_SET);
    write(fd,"\0",1);

    /* 创建一块内存供进程通信 */
    struct data* exam = mmap(NULL,sizeof(struct data),PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if(exam == (void*)-1)
    {
        perror("mmap");
        exit(-1);
    }

    for(int i = 0; i<5; i++)
    {   /* 循环写五次 */
        exam->num = i;
        strcpy(exam->str,"Hello world!");
        sleep(1);
    }
    munmap(exam,sizeof(struct data));
    close(fd);
    return 0;
}

/* 读进程: forblog2.c */
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

struct data
{
    int num;
    char str[64];
};

int main()
{
    int fd = open("./hello", O_RDWR | O_CREAT,0777);
    if(fd < 0)
    {
        perror("open");
        exit(-1);
    }

    /* 创建一块内存供进程通信 */
    struct data* exam = mmap(NULL,sizeof(struct data),PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
    if(exam == (void*)-1)
    {
        perror("mmap");
        exit(-1);
    }

    for(int i = 0; i<5; i++)
    {   /* 循环读五次 */
        printf("%d:%s\n",exam->num,exam->str);
        sleep(1);
    }
    munmap(exam,sizeof(struct data));
    close(fd);
    return 0;
}

╭─lingyun@manjaro ~  
╰─➤  gcc forblog.c -o write
╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes  
╰─➤  ./write

╭─lingyun@manjaro ~  
╰─➤  gcc forblog2.c -o read
╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes  
╰─➤  ./read
1:Hello world!
2:Hello world!
3:Hello world!
4:Hello world!
4:Hello world!
╭─lingyun@manjaro ~/Document/codes