System V共享内存 信号量： 生产者消费者实例

本实例通过信号量作为两个进程(生产者和消费者)之间的同步机制，生产者从终端向共享内存写数据，消费者从共享内存读数据打印到终端。

流程图

实例源码

sem_com.h 和sem_com.c 参考进程间通信之System V 信号量 例程同名程序
shm_com.c

#ifndef  _SHM_COM_H
#define _SHM_COM_H
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define SHM_BUFSIZE 1024
/*定义共享内存数据结构*/
typedef struct 
{
    pid_t pid;
    char buffer[SHM_BUFSIZE];
}shm_buf;



#endif

producer.c

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "sem_com.h"
#include "shm_com.h"
 

#define IPC_KEY_PATH    "/"
#define SHM_KEY_PROJ    1
#define SEM_KEY_PROJ    2

int main()
{
    
    int shm_id,sem_id;
    shm_buf *shmbuf;
    /*创建共享内存*/    
    if((shm_id = shmget((ftok(IPC_KEY_PATH,SHM_KEY_PROJ)),sizeof(shm_buf),IPC_CREAT|0666)) <0 )
    {
        perror("shmget");
        exit(-1);
    }
    /*创建信号量集合*/
    if((sem_id = semget(ftok(IPC_KEY_PATH,SEM_KEY_PROJ),1,IPC_CREAT|0666)) < 0 )/*只有一个信号量*/
    {
        perror("semget");
        exit(-1);
    }
    /*信号量初始值为1*/
    sem_init(sem_id,1);
    /*映射共享内存到当前进程*/  
    if((shmbuf = (shm_buf *)shmat(shm_id,NULL,0)) <0 )
    {
        perror("shmat");
        exit(-1);
    }
    printf("shared memory init  sucessful\n");
    /*向共享内存中写数据*/
    do
    {
        printf("Please Enter some text to shared memory\n");
        sem_p(sem_id);
        if (fgets(shmbuf->buffer,SHM_BUFSIZE,stdin) ==NULL)
        {
            perror("fgets");
            sem_v(sem_id);
            break;
        }
        shmbuf->pid = getpid();
        sem_v(sem_id);
    } while (strncmp(shmbuf->buffer,"quit",4) != 0 ); /*将quit写进共享内存中退出*/

    /*删除信号量集*/
    sem_delete(sem_id);
    /*解除共享内存映射*/
    if (shmdt(shmbuf) < 0 ) 
    {
        perror("shmdt");
        exit(-1);
    }
    exit(0);
}

consumer.c

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include "sem_com.h"
#include "shm_com.h"
 

#define IPC_KEY_PATH    "/"
#define SHM_KEY_PROJ    1
#define SEM_KEY_PROJ    2

int main()
{
    
    int shm_id,sem_id;
    shm_buf *shmbuf;
    /*获得共享内存*/    
    if((shm_id = shmget(ftok(IPC_KEY_PATH,SHM_KEY_PROJ),sizeof(shm_buf),IPC_CREAT|0666)) <0 )
    {
        perror("shmget");
        exit(-1);
    }
    /*获得信号量集合*/
    if((sem_id = semget(ftok(IPC_KEY_PATH,SEM_KEY_PROJ),1,IPC_CREAT|0666)) < 0 )/*只有一个信号量*/
    {
        perror("semget");
        exit(-1);
    }
    /*映射共享内存到当前进程*/  
    if((shmbuf = (shm_buf *)shmat(shm_id,NULL,0)) <0 )
    {
        perror("shmat");
        exit(-1);
    }
    printf("shared memory init  sucessful\n");
    /*读取共享内存中数据*/
    do
    {
        sem_p(sem_id);
        printf("Data from shared memory : process[%d],%s \n",shmbuf->pid,shmbuf->buffer);
        /*读取数据后将共享内存清空*/
        if (strncmp(shmbuf->buffer,"quit",4) == 0 )
        {
            break;
        }
        shmbuf->pid = 0 ;
        memset(shmbuf->buffer,0,SHM_BUFSIZE);
        sem_v(sem_id);

    } while (1); 

    /*解除共享内存映射*/
    if (shmdt(shmbuf) < 0 ) 
    {
        perror("shmdt");
        exit(-1);
    }
    /*删除共享内存*/
    if(shmctl(shm_id,IPC_RMID,NULL) < 0 )
    {
        perror("shmctl_remove");
        exit(-1);
    }
    exit(0);
}

结果