进程间通信之共享内存

1.概念：

共享内存就是多个进程的地址空间映射到同一个物理内存，多个进程都能看到这块物理内存，共享内存可以提供给服务器进程和客户进程之间进行通信，不需要进行数据的复制，所以速度最快。

2.共享内存操作需要的函数：

（1）我们需要利用ftok函数生成key标识符。

key_t ftok(const char *pathname,int proj_id).

（2）我们使用shmgt函数，创建一个共享内存块，返回这个共享内存块的标识符shmid。

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

size是需要申请的共享内存的大小，需要注意的是，操作系统为你提供的大小的时候是按页来提供，所以size为4k的整数倍，

shmflg:如果要创建新的共享内存，那么就使用IPC_CREAT,IPC_EXCL,如果是已经存在的，那么只需要使用IPC_CREAT。

（3）用shmat挂接共享内存（将进程地址空间挂接到共享内存，共享内存是物理空间，可以有多个挂接）

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

shmid是挂接的进程号，

shmaddr置为NULL，让系统选择一个合适的地址空间进行挂接

shmflg表示什么方式进行挂接，一般都是取0.

函数返回各个进程挂接的虚拟的地址空间。

（4)用shmdt去挂接。

int shmdt(const void *shmaddr);

（5）用shmctl销毁共享内存

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

cmd取IPC_RMID表示删除这块共享内存

buf一般设置为NULL，不关心这个东西，消息队列中也有这么一个类似的结构体也是设置为NULL.

3.代码实现：

下面的例子是服务器进程进行创建共享内存，然后挂接，客户进程也挂接，然后服务器进程每2秒写入一个字符，

客户进程也接收到，打印，实现内存共享

comm.h

#ifndef _COMM_H_
#define _COMM_H_


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

#define PATHNAME "."
#define PROJ_ID 0x6666

int creat_shm(size_t size);
int get_shm();
int destroy_shm(int shmid);



#endif 

comm.c

#include"comm.h"

int common(size_t size,int flags)
{
	key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
	if (key < 0)
	{
		perror("ftok");
		return -1;
	}
	int shmid = shmget(key,size,flags);//得到共享内存的标识符shmid。
	if (shmid < 0)
	{
		perror("shmget");
		return -2;
	}
	return shmid;
}

int creat_shm(size_t size)
{
	return common(size,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0x666);
}

int get_shm()
{
	return common(0,IPC_CREAT);
}

int destroy_shm(int shmid)
{
	if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL)<0)
	{
		perror("shmctl");
		return -3;
	}
	return 0;
}

server.c

#include"comm.h"

int main()
{
	int shmid = creat_shm(4096);
	printf("shmid = %d\n",shmid);
	sleep(3);
	char *buf = shmat(shmid,NULL,0);//挂接//shmat第二个参数为空，表示系统分配地址空间，返回一个虚拟地址空间。
	printf("buf = %p\n",buf);
	int i = 0;

	while (1)
	{
		buf[i] = 'A'+i%26;
	i++;
		buf[i] = 0;
		sleep(2);
	}
	shmdt(buf); //去挂接。
	sleep(3);
	destroy_shm(shmid);

	return 0;
}

client.c

#include"comm.h"


int main()
{
	int shmid = get_shm();
	sleep(3);
	char *buf = shmat(shmid,NULL,0);//新的进程挂接到那块共享内存空间，能看到共享内存中的东西。
	
	while (1)
	{
		printf("%s\n",buf);
		sleep(2);
	}
	shmdt(buf);
	return 0;
}