什么是mmap和shmget

mmap 和 shmget 是用于内存管理的系统调用，常用于进程间通信（IPC）和高效文件访问。

1. mmap

mmap（Memory Map）将文件或设备映射到进程的地址空间，允许像访问内存一样访问文件，避免了频繁的read/write系统调用，提升性能。

主要用途：

• 文件映射：将文件映射到内存，方便读写。
• 匿名映射：创建不与文件关联的内存区域，用于进程间共享内存。
• 共享内存：多个进程映射同一文件或匿名区域，实现共享内存。

函数原型：

#include <sys/mman.h>
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

参数：

• addr：建议的映射起始地址，通常为NULL，由内核决定。
• length：映射区域的长度。
• prot：保护模式（如PROT_READ、PROT_WRITE）。
• flags：映射类型（如MAP_SHARED、MAP_PRIVATE）。
• fd：文件描述符。
• offset：文件偏移量。

返回值：

成功返回映射区域的起始地址，失败返回MAP_FAILED。

2. shmget

shmget（Shared Memory Get）用于创建或获取共享内存段，多个进程可通过该段进行通信。

主要用途：

• 创建共享内存段：供多个进程访问。
• 获取已有共享内存段：通过键值获取已创建的共享内存。

函数原型：

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

参数：

• key：共享内存段的键值，IPC_PRIVATE表示创建新段。
• size：共享内存段的大小。
• shmflg：标志（如IPC_CREAT、IPC_EXCL）。

返回值：

成功返回共享内存标识符，失败返回-1。

对比

• mmap：适用于文件映射和共享内存，灵活性高。
• shmget：专为共享内存设计，接口简单。

示例

mmap 示例：

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

int main() {
    int fd = open("testfile", O_RDWR);
    void *addr = mmap(NULL, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    printf("Mapped address: %p\n", addr);
    munmap(addr, 4096);
    close(fd);
    return 0;
}

shmget 示例：

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

int main() {
    int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 4096, IPC_CREAT | 0666);
    printf("Shared memory ID: %d\n", shmid);
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
    return 0;
}

总结

• mmap：适合文件映射和共享内存，灵活。
• shmget：专为共享内存设计，简单易用。