应用程序运行时的虚拟内存布局 - 进程 - 线程

每一个进程都是类似上图的内存分布

当进程fork一个子进程的时候， 子进程拷贝父进程当前的内存空间， 包括环境变量， 栈空间， 堆空间， 代码段， 数据段等等

所以在子进程调用exec类函数之前， 所有都是和父进程一样的

所有线程共享所属进程的环境变量和栈空间

进程间通信的数据结构是内核维护的， 独立于某一进程的。

进程间共享内存的使用

首先一个进程向内核申请共享内存空间， 一个key标识这块共享内存，返回一个id， 可以通过id获取该共享内存的内存地址

如果进程间有关系，比如父子进程， 那么子进程拷贝了父进程的栈空间， 可以直接使用这个id获取共享内存的内存地址

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

int shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 2048, 0666);

struct info *infop = shmat(shmid, 0, 0);

如果进程间没有关系， 另一个进程只要想办法获取到id就可以使用了, 比如通过文件，或者其他手段

struct info *infop = shmat(shmid, 0, 0);

/** processA.c */

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

#define BUF_LENGTH	(sizeof(struct mybuffer))
#define LETTER_NUM	32
#define SHM_MODE	0666
#define SHM_KEY		IPC_PRIVATE

struct mybuffer
{
char letter[LETTER_NUM];
};

int get_random()
{
struct timeval tms;

gettimeofday(&tms, NULL);
srand((unsigned)(getpid() + tms.tv_sec + tms.tv_usec));

return rand() % 5;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
int shm_id;
struct mybuffer *shmptr;

if ((shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, BUF_LENGTH, SHM_MODE)) < 0) {
printf("Error on shmget.\n");
exit(1);
}
printf("shm_id = %d\n", shm_id);
if ((shmptr = shmat(shm_id, 0, 0)) == (void *)-1) {
printf("Error on shmat.\n");
exit(1);
}

while (1) {
sleep(get_random());
snprintf(shmptr->letter, LETTER_NUM, "%s%ld", "ABC", time(NULL));
}

shmdt(shmptr);
shmctl(shm_id, IPC_RMID, 0);

printf("Main process ends.\n");

exit(0);
}

/** processB.c */

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

#define BUF_LENGTH	(sizeof(struct mybuffer))
#define LETTER_NUM	32

struct mybuffer
{
char letter[LETTER_NUM];
};

int get_random()
{
struct timeval tms;

gettimeofday(&tms, NULL);
srand((unsigned)(getpid() + tms.tv_sec + tms.tv_usec));

return rand() % 5;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
int shm_id;
struct mybuffer *shmptr;

if ((shmptr = shmat(atoi(argv[1]), 0, 0)) == (void *)-1) {
printf("Error on shmat.\n");
exit(1);
}

while (1) {
sleep(get_random());
printf("%s\n", shmptr->letter);
}

shmdt(shmptr);
shmctl(shm_id, IPC_RMID, 0);

printf("Main process ends.\n");
fflush(stdout);

exit(0);
}