Linux编程实践----共享内存的演示（IPC）

来源：互联网发布：来疯直播软件编辑：程序博客网时间：2024/05/22 07:02

Linux编程实践----共享内存的演示（IPC）

1.共享内存是允许两个不相关的进程访问同一个逻辑内存，其是进程之间共享数据的一种非常有效的方式；

一般使用时，是用共享内存来提供对大块内存的有效访问，用传递小消息来进行同步对该共享内存的访问！

2.共享内存函数由shmget、shmat、shmdt、shmctl四个函数组成。

函数名

头文件名

参数值意义

返回值

作用

int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg)#include <sys/shm.h>

1.共享内存段的名字；

2.共享内存的大小；

3.IPC_CREAT：当shmflg&IPC_CREAT为真时，如果内核中不存在键值与key相等的共享内存，则新建一个共享内存；如果存在这样的共享内存，返回此共享内存的标识符；IPC_CREAT|IPC_EXCL：如果内核中不存在键值与key相等的共享内存，则新建一个共享内存；如果存在这样的共享内存则报错

共享内存标识符；失败返回-1.

得到一个共享内存标识符或者是创建

一个共享内存对象并返回其标识符。

void *shmat(int shm_id,const void *shm_addr,int shmflg)#include <sys/shm.h>

1.共享内存标识符；

2.指定共享内存出现在进程内存地址的什么位置，直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置。（自己指定，会造成应用程序对硬件的依赖性过高，最好是内核自己决定）；

3.SHM_RDONLY：为只读模式，其他为读写模式

1.成功：附加好的共享内存地址

2.出错：-1，错误原因存于error中

连接标识符为shm_id的共享内存，成功后把共享内存对象映射到调用进程的地址空间，便可以访问了。

fork后子进程继承已连接的共享内存地址。exec后该子进程与已连接的共享内存地址自动脱离(detach)。进程结束后，已连接的共享内存地址会自动脱离(detach)。

int shmdt(const void * sjm_addr)#include <sys/shm.h>1.连接的共享内存的起始地址

1.成功返回0；

2.失败返回-1，原因存在于error中。

shmat函数相反，是用来断开与共享内存附加点的地址，禁止本进程访问此片共享内存。

本函数调用并不删除所指定的共享内存区，而只是将先前用shmat函数连接（attach）好的共享内存脱离（detach）目前的进程。

int shmctl(int shm_id,int cmd,struct shmid_ds *buf)#include <sys/shm.h>

1.共享内存的标识符；

2.cmd:命令---IPC_STAT:把buf中的数据设置为当前共享内存的状态值；IPC_SET:把共享内存的当前状态设置为buf中给出的值，要求进程有一定的权限；IPC_RMID:删除共享内存段。

1.成功返回0；

2，失败返回-1，原因在于error中。

对共享内存的控制。

3.错误代码，可能出现的错误：

EACCESS：参数cmd为IPC_STAT，确无权限读取该共享内存

EFAULT：参数buf指向无效的内存地址

EIDRM：标识符为shmid的共享内存已被删除

EINVAL：无效的参数cmd或shmid

EPERM：参数cmd为IPC_SET或IPC_RMID，却无足够的权限执行

示例演示：

1.comm.h

using namespace std;class people{public:        int who;        int  age;};

2.创建共享内存，消费者，不断读取生产者写入的数据！

#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<sys/shm.h>#include<iostream>#include<string>using namespace std;#include"comm.h"int main(){        int running=1;        void *share_memory=(void *)0;        people *walker;        int shm_id=shmget((key_t)12,sizeof(people),0666 | IPC_CREAT);        if(shm_id<0)        {                cout<<"shmget failed!"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        share_memory=shmat(shm_id,(void *)0,0);        if((long)share_memory<0)        {                cout<<"shmat failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        cout<<(long)share_memory<<endl;        walker=(people *)share_memory;        walker->who=0;        int times=0;        while(running)        {                if(walker->who==1)                {                        cout<<"I am consumer ,OutputCurrent Age:"<<walker->age<<endl;                        sleep(3);                        walker->who=0;                        times++;                        if(times==3) running=0;                }        }        if(shmdt(share_memory)==-1)        {                cout<<"shmdt failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }         if(shmctl(shm_id,IPC_RMID,0)==-1)        {                cout<<"shmctl failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        exit(EXIT_SUCCESS);}

3.生产者，不断向共享内存中写入数据！

#include<unistd.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<sys/shm.h>#include<iostream>#include<string>using namespace std;#include"comm.h"int main(){        int running=1;        void *share_memory=(void *)0;        people *walker;        int shm_id=shmget((key_t)12,sizeof(people),0666 | IPC_CREAT);        if(shm_id<0)        {                cout<<"shmget failed!"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        share_memory=shmat(shm_id,(void *)0,0);        if((long)share_memory<0)        {                cout<<"shmat failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        cout<<(long)share_memory<<endl;        walker=(people *)share_memory;        walker->who=0;        int times=0;        while(running)        {                if(walker->who==1)                {                        cout<<"I am consumer ,OutputCurrent Age:"<<walker->age<<endl;                        sleep(3);                        walker->who=0;                        times++;                        if(times==3) running=0;                }        }        if(shmdt(share_memory)==-1)        {                cout<<"shmdt failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }         if(shmctl(shm_id,IPC_RMID,0)==-1)        {                cout<<"shmctl failed"<<endl;                exit(EXIT_FAILURE);        }        exit(EXIT_SUCCESS);}

运行结果：

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