Linux IPC实践 --System V共享内存

来源:互联网 发布:二端口纯电阻 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 15:56

共享内存API

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  1. #include <sys/ipc.h>  
  2. #include <sys/shm.h>  
  3.   
  4. int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);  
  5. void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);  
  6. int shmdt(const void *shmaddr);  
  7. int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);  
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  1. //System V 共享内存基本数据结构  
  2. struct shmid_ds  
  3. {  
  4.     struct ipc_perm shm_perm;    /* Ownership and permissions: System V IPC所共有的数据结构 */  
  5.     size_t          shm_segsz;   /* Size of segment (bytes): 共享内存段的大小 */  
  6.     time_t          shm_atime;   /* Last attach time */  
  7.     time_t          shm_dtime;   /* Last detach time */  
  8.     time_t          shm_ctime;   /* Last change time */  
  9.     pid_t           shm_cpid;    /* PID of creator */  
  10.     pid_t           shm_lpid;    /* PID of last shmat(2)/shmdt(2) */  
  11.     shmatt_t        shm_nattch;  /* No. of current attaches */  
  12.     ...  
  13. };  

shmget

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  1. 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

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  1. /**示例: 创建并打开一个共享内存 **/  
  2. int main(int argc,char **argv)  
  3. {  
  4.     const int SHM_SIZE = 1024;  
  5.     int shmid = shmget(0x1234, SHM_SIZE, 0666|IPC_CREAT);  
  6.     if (shmid == -1)  
  7.         err_exit("shmget error");  
  8.     cout << "share memory get success" << endl;  
  9. }  

shmat

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  1. 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

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  1. 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

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  1. /** 示例: 将数据写入/读出共享内存 
  2. 程序write: 将数据写入共享内存 
  3. 程序read: 将数据读出共享内存(当然, 可以读取N多次) 
  4. **/  
  5. //write程序  
  6. struct Student  
  7. {  
  8.     char name[26];  
  9.     int age;  
  10. };  
  11. int main(int argc,char **argv)  
  12. {  
  13.     int shmid = shmget(0x1234, sizeof(Student), 0666|IPC_CREAT);  
  14.     if (shmid == -1)  
  15.         err_exit("shmget error");  
  16.   
  17.     // 以可读, 可写的方式连接该共享内存  
  18.     Student *p = (Student *)shmat(shmid, NULL, 0);  
  19.     if (p == (void *)-1)  
  20.         err_exit("shmat error");  
  21.     strcpy(p->name, "xiaofang");  
  22.     p->age = 22;  
  23.     shmdt(p);  
  24. }  
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  1. //read程序  
  2. int main(int argc,char **argv)  
  3. {  
  4.     int shmid = shmget(0x1234, 0, 0);  
  5.     if (shmid == -1)  
  6.         err_exit("shmget error");  
  7.   
  8.     // 以只读方式连接该共享内存  
  9.     Student *p = (Student *)shmat(shmid, NULL, 0);  
  10.     if (p == (void *)-1)  
  11.         err_exit("shmat error");  
  12.   
  13.     // 直接将其中的内容打印输出  
  14.     cout << "name: " << p->name << ", age: " << p->age << endl;  
  15.     shmdt(p);  
  16. }  

shmctl

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  1. 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!

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  1. /** 示例: 删除共享内存 **/  
  2. int main(int argc,char *argv[])  
  3. {  
  4.     int shmid = shmget(0x1234, 0, 0);  
  5.     if (shmid == -1)  
  6.         err_exit("shmget error");  
  7.   
  8.     if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)  
  9.         err_exit("shmctl IPC_RMID error");  
  10.     cout << "share memory remove success" << endl;  
  11. }  

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