Qt 多进程通信之 QSharedMemory 使用详解

一、简介：什么是 QSharedMemory

QSharedMemory 是 Qt 提供的一个类，用于实现多个进程之间的共享内存通信。它是 Qt 中最高效的进程间通信（IPC）方式之一，适用于需要在多个进程之间快速共享大量数据的场景。

官方说明参考：Qt QSharedMemory 文档

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二、核心功能与特点

特性	描述
跨进程访问	多个进程可以同时读写同一块共享内存区域
高效性	数据无需复制即可在进程间共享，性能优于管道、socket 等
生命周期控制	可通过 attach() 和 detach() 控制共享内存的绑定与释放
同步机制	通常配合 QSystemSemaphore 使用以避免并发冲突

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三、基本使用流程

1. 创建或连接共享内存段

cpp

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemoryKey"); 
if (!sharedMemory.create(1024)) 
{ // 创建大小为 1024 字节的共享内存 
    qDebug() << "Create failed:" <<  sharedMemory.errorString();
}

2. 写入数据到共享内存

cpp

if (sharedMemory.attach()) 
{ 
    char *to = static_cast<char*>(sharedMemory.data()); 
    strcpy(to, "Hello from Process A"); 
    sharedMemory.detach(); 
}

3. 从共享内存读取数据

cpp

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemoryKey");
if (sharedMemory.attach()) 
{
     const char *from = static_cast<const char*>(sharedMemory.constData());
     qDebug() << "Read data:" << QString::fromUtf8(from); 
     sharedMemory.detach(); 
}

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四、注意事项与最佳实践

1. 唯一键名（Key）

每个共享内存段必须有一个唯一的键名，建议使用命名空间或项目前缀，如 "com.mycompany.myapp.sharedmem"。

2. 同步机制（推荐搭配 QSystemSemaphore）

由于多个进程可能同时访问共享内存，建议使用信号量进行同步：

cpp

QSystemSemaphore semaphore("MySharedMemSemaphore", 1); // 初始值为 1 
semaphore.acquire(); // 加锁 
// 操作共享内存 
semaphore.release(); // 解锁

3. 清理资源

确保程序退出时调用 detach() 并在不再需要时删除共享内存：

cpp

sharedMemory.detach(); // 主动断开
QSharedMemory::remove("MySharedMemoryKey"); // 删除共享内存段

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五、应用场景举例

场景	描述
多进程日志共享	多个子进程将日志写入共享内存，主进程统一输出
图像数据传输	在图像采集进程与显示进程之间共享图像帧
缓存数据共享	多个服务共享配置或缓存信息

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六、总结

QSharedMemory 是 Qt 实现高性能多进程通信的重要工具，适用于需要共享大量数据的场景。使用时要注意：

• 正确管理共享内存的生命周期；
• 配合信号量避免并发问题；
• 合理设计共享内存的数据结构。

如果你希望获取更高的性能，并且对底层内存操作有一定了解，QSharedMemory 是一个非常值得尝试的选择。

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七、参考资料

• Qt 官方文档 - QSharedMemory
• Qt 进程间通信系列教程