进程共享同内存

/**
 * 所有进程共享同一块内存，共享内存在各种进程间通信方式中具有最高的效率。
 * 访问共享内存区域和访问进程独有的内存区域一样快，并不需要通过系统调用或者其它需要切入内核的过程来完成
 * 优缺：共享内存块提供了在任意数量的进程之间进行高效双向通信的机制。每个使用者都可以读取写入数据，
 *    但是所有程序之间必须达成并遵守一定的协议，以防止诸如在读取信息之前覆写内存空间等竞争状态的出现。
 *    不幸的是，Linux无法严格保证提供对共享内存块的独占访问，甚至是在您通过使用IPC_PRIVATE创建新的共享内存块的时候也不能保证访问的独占性。
 *     同时，多个使用共享内存块的进程之间必须协调使用同一个键值。（可通过信号量来确保数据一致性）
 */
/*共享内存允许两个或多个进程进程共享同一块内存(这块内存会映射到各个进程自己独立的地址空间)
  从而使得这些进程可以相互通信。
  在GNU/Linux中所有的进程都有唯一的虚拟地址空间，而共享内存应用编程接口API允许一个进程使
  用公共内存区段。但是对内存的共享访问其复杂度也相应增加。共享内存的优点是简易性。
  使用消息队列时，一个进程要向队列中写入消息，这要引起从用户地址空间向内核地址空间的一次复制，
  同样一个进程进行消息读取时也要进行一次复制。共享内存的优点是完全省去了这些操作。
  共享内存会映射到进程的虚拟地址空间，进程对其可以直接访问，避免了数据的复制过程。
  因此，共享内存是GNU/Linux现在可用的最快速的IPC机制。
  进程退出时会自动和已经挂接的共享内存区段分离，但是仍建议当进程不再使用共享区段时
  调用shmdt来卸载区段。
  注意，当一个进程分支出父进程和子进程时，父进程先前创建的所有共享内存区段都会被子进程继承。
  如果区段已经做了删除标记(在前面以IPC——RMID指令调用shmctl)，而当前挂接数已经变为0，
  这个区段就会被移除。
 */
/*
  shmget(  )  创建一个新的共享内存区段
              取得一个共享内存区段的描述符
  shmctl(  )  取得一个共享内存区段的信息
              为一个共享内存区段设置特定的信息
              移除一个共享内存区段
  shmat(  )   挂接一个共享内存区段
  shmdt(  )   于一个共享内存区段的分离
 */
//创建一个共享内存区段，并显示其相关信息，然后删除该内存共享区
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>  //getpagesize(  )
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define MY_SHM_ID 67483
int main(  )
    {
        //获得系统中页面的大小
        printf( "page size=%d/n",getpagesize(  ) );
        //创建一个共享内存区段
        int shmid,ret;
        shmid=shmget( MY_SHM_ID,4096,0666|IPC_CREAT );
        //创建了一个4KB大小共享内存区段。指定的大小必须是当前系统架构
        //中页面大小的整数倍
        if( shmid>0 )
            printf( "Create a shared memory segment %d/n",shmid );
        //获得一个内存区段的信息
        struct shmid_ds shmds;
        //shmid=shmget( MY_SHM_ID,0,0 );//示例怎样获得一个共享内存的标识符
        ret=shmctl( shmid,IPC_STAT,&shmds );
        if( ret==0 )
            {
                printf( "Size of memory segment is %d/n",shmds.shm_segsz );
                printf( "Numbre of attaches %d/n",( int )shmds.shm_nattch );
            }
        else
            {
                printf( "shmctl(  ) call failed/n" );
            }
        //删除该共享内存区
        ret=shmctl( shmid,IPC_RMID,0 );
        if( ret==0 )
            printf( "Shared memory removed /n" );
        else
            printf( "Shared memory remove failed /n" );
        return 0;
    }

//共享内存区段的挂载,脱离和使用
//理解共享内存区段就是一块大内存
#include <stdio.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <errno.h>
#define MY_SHM_ID 67483
int main(  )
    {
        //共享内存区段的挂载和脱离
        int shmid,ret;
        void* mem;
        shmid=shmget( MY_SHM_ID,0,0 );
        if( shmid>=0 )
            {
                mem=shmat( shmid,( const void* )0,0 );
                //shmat()返回进程地址空间中指向区段的指针
                if( ( int )mem!=-1 )
                    {
                        printf( "Shared memory was attached in our address space at %p/n",mem );
                        //向共享区段内存写入数据
                        strcpy( ( char* )mem,"This is a test string./n" );
                        printf( "%s/n",(char*)mem );
                        //脱离共享内存区段
                        ret=shmdt( mem );
                        if( ret==0 )
                            printf( "Successfully detached memory /n" );
                        else
                            printf( "Memory detached failed %d/n",errno );
                    }
                else
                    printf( "shmat(  ) failed/n" );
               
            }
        else
            printf( "shared memory segment not found/n" );
        return 0;
    }