Linux 多线程编程( POSIX )( 六 )----->代码区 ( 共享内存实例 )

注意：以下编译加上 -lrt

例如：gcc -o server server.c -lrt

1.创建一个共享内存区的例子

#include <stdio.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/mman.h>

int main( int argc, char ** argv )

{


intshm_id;



if( argc !=2 )

{

printf("请输入共享区名称！\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( shm_id= shm_open( argv[1], O_CREAT | O_RDWR, 0644 ) ) <= 0)

{ //!> 创建共享区

printf("创建共享区失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

printf("共享区ID == %d \n", shm_id );

shm_unlink(argv[1] ); //!> 删除共享区

return0;

}

2.使用mmap映射将一个文件中内容cp到一个新建的文件

注意：必须有一个现有的 old 文件

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/mman.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

int main( int argc, char ** argv )

{

int fd_in,fd_out; //!> 源文件和新建的文件 文件描述符

void *src; //!> 源

void *des; //!> 目的

struct statstat_buf; //!> 文件信息结构体



if( argc !=3 ) //!> 注意参数：2个文件名

{

printf("请输入两个文件名!\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( fd_in= open( argv[1], O_RDONLY ) ) < 0) //!> 打开源文件

{ //!>
只读打开

perror(argv[1] );

}

if( ( fd_out= open( argv[2], O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC ) ) < 0)

{ //!>
创建新文件

perror(argv[2] ); //!> 若文件存在，则长度被截为0，属性不变

}



if( fstat(fd_in, &stat_buf ) < 0) //!> 获取源文件信息

{

printf("获取源文件信息失败" );

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( lseek(fd_out, stat_buf.st_size - 1, SEEK_SET ) == -1 )

{ //!> 初始化输出映射存储区

printf("lseek Error...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( write(fd_out, "1", sizeof( "1" )) == -1 )

{

printf("写入错误！\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

if( ( src =mmap( 0, stat_buf.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd_in, 0 ) ) ==MAP_FAILED )

{

printf("源文件映射错误。。。");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( des =mmap( 0, stat_buf.st_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,fd_out, 0 ) ) == MAP_FAILED )

{

printf("目标文件映射错误。。。\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



memcpy( des,src, stat_buf.st_size); //!> 复制

munmap( src,stat_buf.st_size); //!> 删除映射关系

munmap( des,stat_buf.st_size );



close( fd_in);

close(fd_out );



return0;

}

3.显示共享区信息

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/mman.h>

int main( int argc, char ** argv )

{

int shm_id =-1;

struct statbuf;



if( argc !=2 )

{

printf("请输入共享区名称！\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( shm_id= shm_open( argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0644 ) ) == -1 )

{ //!>
创建共享区

printf("创建共享区失败....\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

if(ftruncate( shm_id, 100 ) != 0) //!> 修改共享区大小

{

printf("修改共享区大小失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( fstat(shm_id, &buf ) != 0) //!> 获取文件(共享区)信息

{

printf("获取共享区信息失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



printf("uid_t: %d\n", buf.st_uid); //!> 共享内存区所有者ID

printf("git_t: %d\n", buf.st_gid); //!> 共享内存区所有者组ID

printf("size: %d\n", ( int )buf.st_size); //!> 共享内存区大小



return0;

}

4.共享内存区的写入和读出

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/mman.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

int main( int argc, char ** argv )

{

int shm_id =-1;

char* ptr =NULL;

struct stat buf;



if( argc !=2 )

{

printf("请输入共享区名称！\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

if( ( shm_id= shm_open( argv[1], O_CREAT | O_RDWR, 0644 ) ) == -1 )

{ //!> 创建共享区

printf("创建共享区失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if(ftruncate( shm_id, 100 ) != 0) //!> 修改共享区大小

{

printf("修改共享区失败...\n" );

exit(EXIT_FAILURE );

}

if( fstat(shm_id, &buf ) != 0 )

{

printf("获取共享区信息失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( ptr =mmap( NULL, buf.st_size, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,shm_id,0 )) == MAP_FAILED )

{

printf("创建映射失败....\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



//!> 注意，此后的ptr就是共享区首地址咯！



strcpy( ptr,"Hello Linux memory map ..."); //!> 写入

printf("输入共享区内容：%s\n", ptr);

shm_unlink(argv[1] ); //!> 删除映射



return0;

}

5.C-S模式实例

//!> cs.h

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/mman.h>

#include <sys/stat.h>

#include <semaphore.h>

//!> server.c

#include "cs.h"

int main( int argc, char ** argv )

{

int shm_id =-1;

sem_t* sem;

char * ptr;



if( argc !=2 )

{

printf("请输入共享区名称！\n" );

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( shm_id= shm_open( argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0644 ) ) == -1 )

{

printf("创建共享区失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if(ftruncate( shm_id, 100 ) != 0 )

{

printf("修改内存区大小失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

if( ( sem =sem_open( argv[1], O_CREAT, 0644, 1 ) ) == SEM_FAILED )

{ //!> 注意此处创建的信号量在内核运行段都有效，只要不销毁

printf("创建互斥信号量失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( ptr =mmap( NULL, 100, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_id, 0 ) )== MAP_FAILED )

{

printf("创建映射失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}



strcpy( ptr,"\0" );



//!> 我们分析可以知道：ptr是和共享区连到一起，那么此处其实

//!> 就是接收client传过来的请求字符串，所以只要不是NULL和

//!> q退出字符，那么就输出而已... ...



while( 1)

{

if( (strcmp( ptr, "\0" ) ) == 0) //!> 内容为空则等待

{

continue;

}

else

{

if( (strcmp( ptr, "q\n" ) ) == 0) //!> q + 回车退出

{

break;

}



sem_wait(sem ); //!> 申请信号量



printf("server: %s \n", ptr);

strcpy( ptr,"\0" );



sem_post(sem ); //!> 释放信号量

}



sem_unlink(argv[1] ); //!> 删除信号量

shm_unlink(argv[1] ); //!> 删除共享区



}



return0;

}

//!> client.c

#include "cs.h"

int main( int argc, char ** argv )

{

int shm_id =-1;

char* ptr;

sem_t* sem;



if( argc !=2 )

{

printf("请输入共享区名称！\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( shm_id= shm_open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0644 ) ) == -1) //!> 打开共享区

{

printf("打开共享区失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}



if( ( sem =sem_open( argv[1], 0 ) ) == SEM_FAILED) //!> 打开信号量

{

printf("打开信号量失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE );

}

if( ( ptr =mmap( NULL, 100, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_id, 0 ) )== MAP_FAILED) //!> 链接到共享区

{

printf("连接映射失败...\n");

exit(EXIT_FAILURE);

}

while( 1)

{

sem_wait(sem ); //!> 申请信号量



printf("客户请求->");

fgets( ptr,10, stdin ); //!> 从键盘读入

printf("client: %s\n", ptr);

if( strcmp(ptr, "q\n" ) == 0) //!> 退出

{

exit(EXIT_SUCCESS );

}



sem_post(sem ); //!> 释放

sleep( 1);

}

return0;

}

结果：

客户请求->aaa

client:aaa



server:aaa



客户请求->bbb

client:bbb



server:bbb



客户请求->q

client:q