进程间通信（四）---- 共享内存

共享内存机制是IPC机制中最快的通信方式，允许不同的进程访问同一块物理内存，通过这块内存进行进程间通信，进程的地址空间中有一部分称为共享区，而共享内存机制则是利用了这一部分的虚拟地址，通过使用共享区的虚拟地址，通过页表，MMU进行映射到某一物理内存上，而这块物理内存也通过同样的方法，被另一个进程所看到，这样就能进行进程间通信

由于共享内存机制可以直接通过正常的访问物理内存的方式（地址空间上的虚拟地址）进行访问共享内存空间，从而进行进程间通信，所以这样一来节约了从进程拷贝数据到内核，再从内核拷贝数据到进程这样一来一回的时间，所以效率大大提高

与消息队列，信号量一样，共享内存也是生命周期随内核的，但是共享内存并提供同步与互斥机制，所以一般要与信号量/记录锁/互斥量进行搭配使用

共享内存对应的接口如下：

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

函数功能：开辟一块共享内存或获取一块已分配的共享内存

参数：第一个参数由ftok()函数获得（当两个进程是父子进程，则可以赋值为IPC_PRIVATE）；第二个参数表示开辟的共享内存的字节数（一般建议为4字节或4096字节的整数倍）；第三个参数主要有两个宏（IPC_CREAT和IPC_EXCL），一般与对应权限（如：0640）进行按位或

返回值：若成功则返回对应共享内存的标识符，否则返回-1

void* shmat(int shmid,const void* addr,int flag);

函数功能：将指定共享内存与进程地址空间地址进行连接

参数：第一个参数表示指定的共享内存标识符；第二个参数表示指定的地址空间的虚拟地址（一般设为NULL，由系统进行选定，一般不自己进行指定）；第三个参数表示本进程对该内存的操作模式，可以由两个取值：SHM_RND和SHM_RDONLY。SHM_RND为读写模式，SHM_RDONLY是只读模式。需要注意的是，共享内存的读写权限由它的属主、它的访问权限和当前进程的属主共同决定。如果当shmflg & SM_RDONLY为true时，即使该共享内存的访问权限允许写操作，它也不能被写入。该参数通常会被设为0

返回值：函数调用成功时，返回共享内存连接的起始虚拟地址，失败时返回-1

int shmdt(char* shmaddr);

函数功能：用于函数删除本进程对这块内存的使用，结束与这块共享内存的连接

参数：唯一参数表示对应虚拟地址

返回值：若成功返回0，否则返回-1

可以将shmat与shmdt类比于malloc/free

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

函数功能：对指定共享内存进行操作

参数：第一个参数表示指定共享内存的标识符；第二个参数表示采取的操作（IPC_STAT 得到共享内存的状态：把shmid_ds结构中的数据设置为共享内存的当前关联值；IPC_SET 改变共享内存的状态：把共享内存的当前关联值设置为shmid_ds结构中给出的值；IPC_RMID 删除共享内存段）；第三个参数表示一个结构体指针

返回值：若成功则返回0，否则返回-1

shmid_ds结构体如下：

struct shmid_ds

{

     uid_t shm_perm.uid;

     uid_t shm_perm.gid;

     uid_t shm_perm.mode;

}

参考博客如下：

http://blog.csdn.net/ljp1919/article/details/52605314