Linux IPC实践(9) --System V共享内存

共享内存API

#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);int shmdt(const void *shmaddr);int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

//System V 共享内存基本数据结构struct shmid_ds{    struct ipc_perm shm_perm;    /* Ownership and permissions: System V IPC所共有的数据结构 */    size_t          shm_segsz;   /* Size of segment (bytes): 共享内存段的大小 */    time_t          shm_atime;   /* Last attach time */    time_t          shm_dtime;   /* Last detach time */    time_t          shm_ctime;   /* Last change time */    pid_t           shm_cpid;    /* PID of creator */    pid_t           shm_lpid;    /* PID of last shmat(2)/shmdt(2) */    shmatt_t        shm_nattch;  /* No. of current attaches */    ...};

shmget

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

   创建共享内存,并将该内存的内容初始化为0; 

   打开一个已经存在共享内存, 如果打开时不知道共享内存的大小, 可以将size指定为0, shmflg可以指定为0(按照默认的权限打开);    

参数:

   key:这个共享内存段名字;

   size:共享内存大小(bytes);

   shmflg:用法类似msgget中的msgflg参数;

返回值:

   成功返回一个非负整数，即该共享内存段的标识码；失败返回-1

/**示例: 创建并打开一个共享内存 **/int main(int argc,char **argv){    const int SHM_SIZE = 1024;    int shmid = shmget(0x1234, SHM_SIZE, 0666|IPC_CREAT);    if (shmid == -1)        err_exit("shmget error");    cout << "share memory get success" << endl;}

shmat

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

   连接到本进程地址空间, 成功连接之后, 对该内存的操作就与malloc来的一块内存非常类似了, 而且如果这块内存中有数据, 则就可以直接将其中的数据取出来!!

参数:

   shmaddr:指定连接的地址(推荐使用NULL)

   shmflg:一般指定为0, 表示可读,可写; 而它的另外两个可能取值是SHM_RND和SHM_RDONLY(见下)

返回值：

   成功返回一个指针，指向共享内存起始地址；失败返回(void *) -1

shmaddr与shmflg组合说明

shmaddr为NULL

Linux内核自动为进程连接到进程的内存(推荐使用)

shmaddr不为NULL且shmflg无SHM_RND标记

以shmaddr为连接地址

shmaddr不为NULL且shmflg设置了SHM_RND标记

连接的地址会自动向下调整为SHMLBA的整数倍;

公式：shmaddr - (shmaddr % SHMLBA)

SHMLBA为内存页面的大小(4K)

shmflg=SHM_RDONLY

只读共享内存, 不然的话就是可读,可写的, 注意: 此处没有可读,可写这个概念

 

shmdt

int shmdt(const void *shmaddr);

参数:

   shmaddr: 由shmat所返回的指针

注意：将共享内存段与当前进程脱离不等于删除共享内存段

/** 示例: 将数据写入/读出共享内存程序write: 将数据写入共享内存程序read: 将数据读出共享内存(当然, 可以读取N多次)**///write程序struct Student{    char name[26];    int age;};int main(int argc,char **argv){    int shmid = shmget(0x1234, sizeof(Student), 0666|IPC_CREAT);    if (shmid == -1)        err_exit("shmget error");    // 以可读, 可写的方式连接该共享内存    Student *p = (Student *)shmat(shmid, NULL, 0);    if (p == (void *)-1)        err_exit("shmat error");    strcpy(p->name, "xiaofang");    p->age = 22;    shmdt(p);}

//read程序int main(int argc,char **argv){    int shmid = shmget(0x1234, 0, 0);    if (shmid == -1)        err_exit("shmget error");    // 以只读方式连接该共享内存    Student *p = (Student *)shmat(shmid, NULL, 0);    if (p == (void *)-1)        err_exit("shmat error");    // 直接将其中的内容打印输出    cout << "name: " << p->name << ", age: " << p->age << endl;    shmdt(p);}

shmctl

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

设置/获取共享内存属性

参数:

   cmd:将要采取的动作(三个取值见下)

   buf:指向一个保存着共享内存的模式状态和访问权限的数据结构

System V共享内存小结:

   1.共享内存被别的程序占用,则删除该共享内存时,不会马上删除(引用计数计数);

   2.此时会出现一个现象:该共享内存的key变为0x00000000,变为私有;

   3.此时还可以读,但必须还有办法获取该共享内存的ID(shmid),因为此时试图通过该共享内存的key获取该共享内存,是白费的!

/** 示例: 删除共享内存 **/int main(int argc,char *argv[]){    int shmid = shmget(0x1234, 0, 0);    if (shmid == -1)        err_exit("shmget error");    if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)        err_exit("shmctl IPC_RMID error");    cout << "share memory remove success" << endl;}