Day32、IPC进程间通信（共享内存）、网络基础知识

最新推荐文章于 2025-08-06 09:05:31 发布

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本文介绍了进程间的共享内存通信机制，包括关键函数如ftok、shmget、shmat和shmdt的使用，并通过示例代码展示如何进行共享内存通信。此外，还概述了TCP/IP协议的基本概念及网络层的基本知识。

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一、共享内存

两个或者更多进程，共享同一块由系统内核负责维护的内存区域，其地址空间通常被映射到堆和栈之间

ftok （3）参见消息队列

shmget（2）

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

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

功能：分配一段共享内存空间

参数：

Shmflg：参见消息队列取0是只获取

key：ftok的返回值

size：要映射的内存的长度，以页的长度为单位

返回值：

共享内存的id

-1 代表失败

Shmat（2）shmdt（2）

#include <sys/types.h>

#include <sys/shm.h>

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

功能：获取到共享内存映射到进程的虚拟地址

参数：

Shmid ：函数shmget的返回值

Shmflg： SHM_RDONLY：共享内存只读 0：读写方式共享内存

Shmaddr：NULL由内核来指定

返回值： (void *) -1 失败

int shmdt(const void *shmaddr);

功能：解除共享内存的映射

参数：shmaddr：shmat函数的返回值

返回值：

举例：使用共享内存进行进程间通讯 write.c Read.c

write.c

1 #include<stdio.h>

2#include<sys/types.h>

3 #include<sys/ipc.h>

4 #include<string.h>

5 #include<sys/shm.h>

6 int main(){

7 key_t key;

8 int shmid;

9 //产生一个键值

10 key=ftok(".",21);

11 if(key==-1){

12 perror("ftok");

13 return 1;

14 }

15 //获取键值对应的共享内存的id

16 shmid=shmget(key,1024,IPC_CREAT|0664);

17 if(shmid==-1){

18 perror("shmget");

19 return 2;

20 }

21 void *p=shmat(shmid,NULL,0);

22 if(p==(void *)-1){

23 perror("shmat");

24 return 3;

25 }

26 //向共享内存的空间里写内容

27 strcpy(p,"this is a test! \n");

28 //解除映射

29 shmdt(p);

30 p=NULL;

31 return 0;

32 }

tarena@tarena-virtual-machine:~$ ./a.out

tarena@tarena-virtual-machine:~$ ipcs

------ Shared Memory Segments --------

key shmid owner perms bytes nattch status

0x00000000 0 tarena 700 76800 2 dest

0x15012dff 163845 tarena 664 1024 0

664是创建的内存地址空间

Read.c

1 #include<stdio.h>

2#include<sys/types.h>

3 #include<sys/ipc.h>

4 #include<sys/shm.h>

5 int main(){

6 key_t key;

7 int shmid;

9 key=ftok(".",21);

10 if(key==-1){

11 perror("ftok");

12 return 1;

13 }

14 shmid=shmget(key,1024,0);

15 if(shmid==-1){

16 perror("shmget");

17 return 2;

18 }

19 void *p=shmat(shmid,NULL,SHM_RDONLY);

20 if(p==(void *)-1){

21 perror("shmat");

22 return 3;

23 }

24 char *str=(char *)p;

25 printf("%s\n",str);

26 shmdt(p);

27 p=NULL;

28 return 0;

29 }

tarena@tarena-virtual-machine:~$ gcc write.c

tarena@tarena-virtual-machine:~$ ./a.out

this is a test!

补充：

删除消息队列、共享内存

ipcrm（1）

ipcrm –m (shmid)163845

二、网络基础知识

1、协议（规则）

网络通讯中，使用的是TCP/IP协议簇

TCP/IP协议分为四层

链路层：（链路层和物理层）

物理层规定了一些电器规则

链路层规定了设备驱动程序、以太网帧

网络层：

传输层：

应用层：

端口号：服务器软件必须监听端口号

每一块网卡都有自己的一个身份证，叫做MAC地址（物理地址）

Sudo ifconfig

硬件地址 00:0c:29:b9:98:2b

用到的地址是ip地址： inet 地址:192.168.65.129 是逻辑地址

需要把ip地址和MAC地址做绑定

2、 ip地址的分类

ip地址分为网络号和主机号

如果主机号为全0，代表网段号，全1为这个网段的广播号

ip地址分类

在网络通讯中，首先找到要通讯的主机的ip地址，根据ip地址确定了要通讯的主机。需要根这台机器上的某个进程通讯时，则需要这个进程监听的端口号。

ip地址+端口号 socketpair

ip地址：私有ip地址（局域）、公有ip地址（公网）

子网掩码：用来区分子网

Ip地址和i子网掩码做与操作，得出来的是子网网段

Ip 140.252.20.68/24

Ip地址是140.252.20.68

子网掩码是255.255.255.0

网络号是：140.252.20.0

同一网段的ip范围：140.252.20.0~255。去掉主机号全0和全1

集线器：（HUB）简单的将物理电信号放大分流作用（物理层交换）

交换机：链路层交换（二层交换）

路由器：IP数据报（三层交换）

ARP地址解析协议：实现物理地址和IP地址的转换

RARP反地址解析协议：