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主要作用

• 不同进程之间，高效率传输大量的数据。
• 高效率是相对于之前谈及的 管道 和 消息队列 而言（我的另外几篇博文中有）的。 管道和消息队列 需要借助 linux kernel 来进行数据转交，效率较低，适合传输少量数据。
• 把 进程1对应的虚拟地址 和 进程2对应的虚拟地址 映射到同样的物理空间。那么进程1往它的虚拟地址写，进程2读它自己的虚拟地址就能直接读到。

共享内存的用法

• 定义一个唯一的 key （可以用ftok() 也可以认为指定键值 (key_t 0x666 )）
• 构造一个 共享内存对象（shmget）
• 共享内存映射（shmat）
• 解除共享内存映射（shmdt）
• 删除共享内存（shmctl RMID）

shmget函数

• 功能：获取共享内存对象的id
• 函数原型：

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

• 参数：

  • key：共享内存键值（可以自己定义，也可以依靠ftok函数）

  • size：共享内存大小

  • shmflg：

    • IPC_CREAT：共享内存不存在则创建
    • mode：共享内存 rwx 权限

• 返回值：

  • 成功：共享内存id
  • 失败：-1

shmat函数

• 功能：映射共享内存
• 函数原型：

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

• 参数：

  • shmid：共享内存id
  • shmaddr：映射地址，为NULL时表示自动分配
  • shmflg：
    SHM_RDONLY：只读方式映射
    0：可读可写

• 返回值：

  • 成功：共享内存地址
  • 失败：-1

shmdt函数

• 功能：解除共享内存映射
• 函数原型：

int shmdt(const void *shmaddr);

• 参数：

  • shmaddr：映射地址

• 参数：

  • 成功：0
  • 失败：-1

shmctl函数

• 功能：获取或设置共享内存的相关属性
• 函数原型：

int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);

• 参数：

  • shmid：共享内存id

  • cmd：

    IPC_STAT：获取共享内存的属性信息，由参数buf返回

    IPC_SET：设置共享内存的属性，由参数buf传入
    IPC_RMID：删除共享内存

  • buf：属性缓冲区

• 返回值：

  • 成功：由cmd类型决定，上面列出的这三个都返回-1.
  • 失败：-1

测试代码

#include
   
    #include
    
     #include
     
      #include
      
       #include
       
        #include
        
         #include
         
          #include
          
           #include
           
            #include
            
             #include 
             
              union semun{ int val; struct semid_ds *buf;};//初始化信号量int init_sem(int sem_id,int init_value){ union semun sem_union; sem_union.val = init_value; if(semctl(sem_id,0,SETVAL,sem_union) == -1) { printf("Initialize semaphore.\n"); return -1; } return 0;}//删除信号量int del_sem(int sem_id){ union semun sem_union; if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_union) == -1) { perror("Delete semahore.\n"); return -1; }}// p 操作int sem_p(int sem_id){ pid_t a; struct sembuf sops; printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); sops.sem_num = 0;//单个信号量的编号应该为0 sops.sem_op = -1;//表示 p 操作，减操作 sops.sem_flg = SEM_UNDO;//到最后系统会自动释放系统中残留的信号量 printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); if(semop(sem_id,&sops,1) == -1)//不符合操作条件时会阻塞于此 { perror("P operation.\n"); return -1; } printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); return 0;}// v 操作int sem_v(int sem_id){ pid_t a; struct sembuf sops; printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); sops.sem_num = 0;//单个信号量的编号为 0 sops.sem_op = 1;//表示 v 操作 sops.sem_flg = SEM_UNDO;//系统自动释放残留的信号量 printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); if(semop(sem_id,&sops,1) == -1)//不符合操作条件时会阻塞于此 { perror("V operation.\n"); return -1; } printf("%s(%d):pid = %d\n", __FILE__, __LINE__, getpid()); return 0;}#define DELAY_TIME 3int main(void){ pid_t result; int sem_id; int shm_id; char *addr; //创建一个信号量 sem_id = semget((key_t)6666, 1, 0666 | IPC_CREAT); //创建一个共享内存对象 shm_id = shmget((key_t)7777, 1024, 0666 | IPC_CREAT); //信号量的id，和信号量初始化的值为0 init_sem(sem_id, 0); //调用 fork() 函数 result = fork(); if(-1 == result) { perror("Fail fork.\n"); } else if(0 == result)//子进程 { printf("Child process will wait for some seconds ...\n"); sleep(DELAY_TIME); //映射共享内存 addr = shmat(shm_id,NULL,0); if(addr == (void *)-1) { printf("Fail shmat.\n"); exit(-1); } //设置共享内存中的内容 memcpy(addr,"HelloWorld",11); printf("The child process is running ...\n"); //给信号量的值加 1 sem_v(sem_id); } else//父进程 { //同步工作： //若信号量的值已经为0，那么这个减1的操作将阻塞于此 //从而保证子进程运行在父进程的前面 sem_p(sem_id); printf("The father process is running ...\n"); //映射共享内存的地址 addr = shmat(shm_id,NULL,0); if(addr == (void *)-1) { printf("Fail father shmat.\n"); exit(-1); } printf("Shared memory string : %s\n",addr); //解除共享内存映射 shmdt(addr); //删除共享内存映射 shmctl(shm_id,IPC_RMID,NULL); sem_v(sem_id); del_sem(sem_id); } exit(0);}
             
            
           
          
         
        
       
      
     
    
   

编译与运行

jl@jl-virtual-machine:~/test$ ./a.out test.c(48):pid = 19588test.c(52):pid = 19588Child process will wait for some seconds ...The child process is running ...test.c(67):pid = 19589test.c(71):pid = 19589test.c(77):pid = 19589test.c(58):pid = 19588The father process is running ...Shared memory string : HelloWorldtest.c(67):pid = 19588test.c(71):pid = 19588test.c(77):pid = 19588jl@jl-virtual-machine:~/test$

测试成功！

• 补充

转载地址：https://blog.csdn.net/engineer0/article/details/109501632 如侵犯您的版权，请留言回复原文章的地址，我们会给您删除此文章，给您带来不便请您谅解！