C#共享内存

C# 中实现共享内存机制,主要依赖于 .NET Framework 4.0 引入的 `System.IO.MemoryMappedFiles` 命名空间。该命名空间提供了对 Windows 平台共享内存 API 的封装,使得多个进程之间可以通过共享内存进行高效的数据交换[^2]。 ### 实现共享内存的基本步骤 1. **创建内存映射文件** 使用 `MemoryMappedFile.CreateOrOpen` 或 `MemoryMappedFile.CreateNew` 方法创建一个命名的内存映射文件。命名的内存映射文件可以在多个进程之间共享。 ```csharp using System.IO.MemoryMappedFiles; var mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MySharedMemory", 1024); ``` 上述代码创建了一个名为 `MySharedMemory` 的共享内存区域,大小为 1024 字节。如果该名称的共享内存已存在,则打开它[^1]。 2. **访问共享内存** 进程可以通过 `MemoryMappedFile` 实例创建访问器(`MemoryMappedViewAccessor` 或 `MemoryMappedViewStream`)来读写共享内存中的数据。 ```csharp using (var accessor = mmf.CreateViewAccessor()) { // 写入数据 string message = "Hello from Process A"; byte[] buffer = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(message); accessor.WriteArray(0, buffer, 0, buffer.Length); // 读取数据 byte[] readBuffer = new byte[1024]; accessor.ReadArray(0, readBuffer, 0, readBuffer.Length); string received = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(readBuffer).TrimEnd('\0'); Console.WriteLine(received); } ``` 上述代码展示了如何通过 `MemoryMappedViewAccessor` 写入和读取字节数组数据。这种方式适合处理结构化或非结构化的数据传输。 3. **关闭和释放资源** 在使用完共享内存后,应正确释放资源以避免内存泄漏。可以通过调用 `Dispose()` 方法或使用 `using` 语句块自动管理资源释放。 ```csharp mmf.Dispose(); ``` ### 进程间通信的同步机制 由于多个进程可能同时访问同一块共享内存,因此需要考虑同步机制来避免数据竞争和一致性问题。可以使用 `Mutex`、`Semaphore` 或 `EventWaitHandle` 等同步对象来协调多个进程的访问。 ```csharp using System.Threading; var mutex = new Mutex(false, "MySharedMemoryMutex"); mutex.WaitOne(); try { // 访问共享内存 } finally { mutex.ReleaseMutex(); } ``` 上述代码使用了一个命名互斥锁来确保同一时间只有一个进程可以访问共享内存区域,从而保证数据的一致性[^2]。 ### 应用场景 - **进程间高速数据交换**:适用于需要频繁交换数据的进程间通信场景。 - **跨进程缓存共享**:多个应用程序可以共享一个缓存区域,提高系统整体性能。 - **实时数据处理**:如视频处理、传感器数据采集等需要低延迟通信的场景。 ### 注意事项 - 共享内存的大小应在创建时明确指定,并根据实际需求合理分配。 - 使用共享内存时应避免内存泄漏,确保在进程退出时正确释放资源。 - 多进程并发访问时必须引入同步机制,防止数据损坏。 ---
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