进程间通信-----共享内存

linux下进程间通信的几种主要手段简介：
1 管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：管道可用于具有亲缘关系进程间的通
信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它

还允许无亲缘关系进程间的通信；

2 信号（Signal）：信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发⽣生，
除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身；linux除了支持Unix早期
信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，
该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接，用

sigaction函数重新实现了signal函数）；

3 报文（Message）队列（消息队列）：消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队
列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的
进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载

无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

4 共享内存：使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对
其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，
来达到进程间的同步及互斥。

5 信号量（semaphore）：主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

6 套接口（Socket）：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通
信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix
系统上：Linux和System V的变种都支持套接字。

本篇文章主要讲解了共享内存的概念以及实现：

共享内存可以说是最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式。两个不同进程A、B共享内存的意思是，同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新，反之亦然。由于多个进程共享同一块内存区域，必然需要某种同步机制，互斥锁和信号量都可以。
采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝。对于像管道和消息队列等通信方式，则需要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据[1]： 一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建 立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件。共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回 文件的。因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的。

实现代码：

comm.h

#ifndef _COMM_#define _COMM_#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/shm.h>#include<stdio.h>#include<unistd.h>#define PATHNAME "."#define PROJ_ID 0x6666int create_shm(int size);int get_shm();int destory_shm(int shmid);#endif

comm.c

#include"comm.h"static int comm_shm(int size,int flags){key_t key=ftok(PATHNAME,PROJ_ID);if(key<0){perror("ftok");return -1;}int shmid=shmget(key,size,flags);if(shmid<0){perror("shmget");return -2;}return shmid;}int get_shm(){return comm_shm(0,IPC_CREAT);}int create_shm(int size){return comm_shm(size,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);}int destory_shm(int shmid){return shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);}

server.c

#include"comm.h"int main(){int shmid=create_shm(4096);char *buf=shmat(shmid,NULL,0);sleep(5);int count=0;while(count<4096){buf[count]='A'+count%26;count++;buf[count]=0;sleep(1);}shmdt(buf);destory_shm(shmid);return 0;}

client.c

#include"comm.h"int main(){int shmid=get_shm();char *buf=shmat(shmid,NULL,0);sleep(5);int count=0;while(count<4096){printf("%s\n",buf);count++;sleep(1);}shmdt(buf);return 0;}