linux进程通信之共享内存

共享内存允许两个或多个进程共享一给定的存储区，因为数据不需要来回复制，所以是最快的一种进程间通信机制。共享内存可以通过mmap()映射普通文件（特殊情况下还可以采用匿名映射）机制实现，也可以通过系统V共享内存机制实现。应用接口和原理很简单，内部机制复杂。为了实现更安全通信，往往还与信号量等同步机制共同使用。下面主要介绍系统V共享内存机制，主要用到的系统API包括：

1.shmget函数：获得一个共享内存标识符。

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

key: 标识符的规则

size:共享存储段的字节数

flag:读写的权限

返回值：成功返回共享存储的id，失败返回-1

2.shmat函数：进程将共享内存连接到它的地址空间。

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

shmid：共享存储的id
addr：一般为0，表示连接到由内核选择的第一个可用地址上
flag：如前所述，一般为0        //推荐值
返回值：如果成功，返回共享存储段地址，出错返回-1

3.shmdt函数：将共享内存与进程的地址空间脱轨。

int shmdt(void *addr);

addr:共享存储段的地址，以前调用shmat时的返回值
shmdt将使相关shmid_ds结构中的shm_nattch计数器值减1

4.shmctl函数：删除该共享内存。

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

shmid:共享存储段的id
cmd：一些命令，有：IPC_STAT,IPC_RMID,SHM_LOCK,SHM_UNLOCK

请注意，共享内存不会随着程序结束而自动消除，要么调用shmctl删除，要么自己用手敲命令去删除，否则永远留在系统中。

一个实际例子：

服务器端：

/*    Write data to a shared memory segment*/#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<fcntl.h>#include<ctype.h>#include<unistd.h>#define BUFSZ 4096int main(){    int shmid;    char* shmbuf;    key_t key;    char* msg;    int len;    key=ftok("/tmp",0);    if((shmid=shmget(key,BUFSZ,IPC_CREAT|0666))<0)    {    perror("shmget");    exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("segment created:%d\n",shmid);    system("ipcs -m");    if((shmbuf=(char*)shmat(shmid,0,0))<0)    {    perror("shmat");    exit(EXIT_FAILURE);    }    msg="This is the message written to the shared memory.";    len=strlen(msg);    strcpy(shmbuf,msg);    printf("%s\nTotal %d characters have written to shared memory.\n",msg,len);    if(shmdt(shmbuf)<0)    {    perror("shmdt");    exit(EXIT_FAILURE);    }    exit(EXIT_SUCCESS);}

客户端：

/*    read data from a shared memory segment */#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <ctype.h>#include <unistd.h>#define BUFSZ 4096int main(int argc, char *argv[]){    int shmid;    char *shmbuf;    key_t key;    int len;                key = ftok("/tmp", 0);         if((shmid = shmget(key, 0, 0)) < 0)     {        perror("shmget");        exit(EXIT_FAILURE);    }                    if((shmbuf = (char *)shmat(shmid, 0, 0)) < 0)     {    perror("shmat");    exit(EXIT_FAILURE);    }            printf("Info read form shared memory is:\n%s\n", shmbuf);        if(shmdt(shmbuf) < 0)     {    perror("shmdt");    exit(EXIT_FAILURE);    }        if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL) < 0)    {    perror("shmctl");    exit(EXIT_FAILURE);    }    exit(EXIT_SUCCESS);}