Linux--进程间通信之共享内存

最新推荐文章于 2025-02-22 19:38:25 发布

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#通信 #共享内存 #操作系统 #进程间通信

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本文详细介绍了共享内存的概念及其在进程间通信中的应用。讨论了共享内存的主要优点在于其高效的数据交换能力，同时也指出了需要额外实现同步机制的缺点。通过具体的代码示例展示了如何创建、使用及销毁共享内存。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1. 什么是共享内存？

进程A可以及时看到进程B堆内存中数据的更新。由于多个进程共享一块内存区域，必然需要某种同步机制，互斥锁和信号量都可以。有关信号量的更多内容，可以查阅我的前一篇文章：http://blog.youkuaiyun.com/sayhello_world/article/details/61422898

2. 共享内存优缺点：

优点：采用共享内存的一份好处是效率高，因为进程可以直接读写空间，不需要数据拷贝，而消息队列与管道都经过了2次拷贝，写端写的时候往队列拷贝一份，读端读的时候又拷贝了一份。

缺点：以前的进程间通信都自带同步互斥机制，但共享内存并没有，需要自己加锁。

3. 代码实现：

思想：既然进程间通信为即读即写，那么写端每秒向内存中写入一个字符，读端每秒就会多读一个字符。

申请内存：

函数：int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg)

参数：

size：内存大小，一般为4096的整数倍。4096为一页的大小。

shmflg：IPC_CREAT,IPC_EXCL

销毁内存：

函数：intshmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds * buf)

参数：

cmd：这里设置为0

buf：删除为IPC_RMID

挂接：

函数：void *shmat(int shmid,const void*shmaddr,int shmflg)

返回值：与malloc返回值相同，都是返回void*

参数：

shmaddr：挂接到指定的内存下，一般都为NULL

shmflg：为0

去挂接：

函数：int shmdt（const void *shmaddr）

代码：

comm.c

#include"comm.h"

static int comm_shm(int size,int flags)
{
	key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
	int shmid = shmget(key,size,flags);

	if(shmid < 0)
	{
		perror("shmget\n");
		return -1;
	}
	return shmid;
}

int creat_shm(int size)
{
	return comm_shm(size,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
}

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

int destroy_shm(int shmid)
{
	if(shmctl(shmid,0,IPC_RMID)<0){
		perror("shmctl");
		return -1;
	}
	return 0;
}

server.c

//向内存中写
int main()
{
	int shmid = creat_shm(4096);
	char *buf = shmat(shmid,NULL,0);
	int count = 0;
	while(count < 4096)
	{
		buf[count] = 'A'+count%26;
		count++;
		buf[count] = 0;
		sleep(1);
	}
	shmdt(buf);
	destroy_shm(shmid);
	return 0;
}

client.c

//从内存中读
int main()
{
	int shmid = get_shm();
	char* buf = shmat(shmid,NULL,0);
	while(1)
	{
		printf("%s\n",buf);
		sleep(1);
	}
	shmdt(buf);
	return 0;
}

最后运行时，可以用脚本代码实时监控挂接数目。

while :; do ipcs -m|grep -E 'owner|root';sleep 1;echo "###############";done