十一、共享内存

1.共享内存（Shared Memory）

定义：
共享内存允许多个进程访问同一块物理内存区域，是 最快 的IPC机制，但需配合同步机制（如信号量）避免竞态条件。

核心特性：

• 零拷贝：数据直接在内存中读写，无需内核中转。

• 高并发性：适合高频数据交换（如视频流处理）。

• 生命周期：随进程分离或显式删除而释放。

• 无内置同步：需开发者自行实现锁或信号量。

操作流程：

1. 创建/获取内存段：shmget

2. 附加到进程地址空间：shmat

3. 读写操作：直接操作内存指针。

4. 分离内存段：shmdt

5. 删除内存段：shmctl(..., IPC_RMID)                               

   1.int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
   //用来获取或创建共享内存
   参数：
   key：IPC_PRIVATE 或 ftok的返回值
   size：共享内存区大小
   shmflg：同open函数的权限位，也可以用8进制表示法
   返回值：
   成功：共享内存段标识符‐‐‐ID‐‐‐文件描述符
   出错：‐1

   #include<stdio.h>
   #include <sys/ipc.h>
   #include <sys/shm.h>
   int main()
   {
   	int shmid;
   	shmid=shmget(IPC_PRIVATE,128,0777);
   	if(shmid<0)
   	{
   		printf("creat share memorize failed");
   		return -1;
   	}
   	printf("creat share memorize success and shmid is %d",shmid);
   
   	return 0;
   }
   

   

   2.void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg);
   //把共享内存连接映射到当前进程的地址空间
   参数：
   shm_id:ID号
   shm_addr:映射到的地址，NULL为系统自动完成的映射
   shmflg：
   SHM_RDONLY共享内存只读
   默认是0，表示共享内存可读写
   返回值：
   成功：映射后的地址
   失败：NULL

   #include<stdio.h>
   #include <sys/ipc.h>
   #include <sys/shm.h>
   #include<stdlib.h>
   int main()
   {
   	int shmid;
   	int key;
   	key = ftok("a.c",1);
   	if(key<0)
   	{
   		printf("ftok failed");
   		return -1;
   	}
   	printf("ftok success\n");
   	shmid=shmget(key,128,IPC_CREAT|0777);
   	if(shmid<0)
   	{
   		printf("creat share memorize failed");
   		return -2;
   	}
   	printf("creat share memorize success and shmid is %d\n",shmid);
   	system("ipcs -m");
   	char *p;
   	p=(char*)shmat(shmid,NULL,0);
   	if(p==NULL)
   	{
   		printf("memorize link failed");
   		return -3;
   	}
   	printf("memorize link success\n");
   	printf("in to memorize is:");
   	//write
   	fgets(p,128,stdin);
   	//read
   	printf("share memorize is %s\n",p);
   
   
   	return 0;
   }
   

   

   3.int shmdt(const void *shmaddr);
   //将进程里的地址映射删除
   参数：
   shmid：要操作的共享内存标识符
   返回值：
   成功：0
   出错：‐1
   
   
   4.int shmctl(int shm_id, int command, struct shmid_ds *buf);
   //删除共享内存对象
   参数：
   shmid：要操作的共享内存标识符
   cmd ：
   IPC_STAT (获取对象属性)‐‐‐ 实现了命令ipcs ‐m
   IPC_SET (设置对象属性)
   IPC_RMID (删除对象) ‐‐‐实现了命令ipcrm ‐m
   buf ：指定IPC_STAT/IPC_SET时用以保存/设置属性
   返回值：
   成功：0
   出错：‐1
   
   特点：
   1.共享内存创建之后，一直存在于内核中，直到被删除或系统关闭
   2.共享内存和管道不一样，读取后，内容仍然在共享内存中

   #include<stdio.h>
   #include <sys/ipc.h>
   #include <sys/shm.h>
   #include<stdlib.h>
   #include<string.h>
   int main()
   {
   	int shmid;
   	int key;
   	key = ftok("a.c",1);
   	if(key<0)
   	{
   		printf("ftok failed");
   		return -1;
   	}
   	printf("ftok success\n");
   	shmid=shmget(key,128,IPC_CREAT|0777);
   	if(shmid<0)
   	{
   		printf("creat share memorize failed");
   		return -2;
   	}
   	printf("creat share memorize success and shmid is %d\n",shmid);
   	system("ipcs -m");
   	char *p;
   	p=(char*)shmat(shmid,NULL,0);
   	if(p==NULL)
   	{
   		printf("memorize link failed");
   		return -3;
   	}
   	printf("memorize link success\n");
   	printf("in to memorize is:");
   	//write
   	fgets(p,128,stdin);
   	//read
   	printf("share memorize is %s\n",p);
   	shmdt(p);
   //	memcpy(p,"hello",5);
           shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);
   	system("ipcs -m");
   
   	return 0;
   }
   xiexie@xiexie-virt