进程间通信（四）—共享内存

我会用几篇博客总结一下在Linux中进程之间通信的几种方法，我会把这个开头的摘要部分在这个系列的每篇博客中都打出来

进程之间通信的方式

管道

消息队列

信号

信号量

共享存储区

套接字（socket）

进程间通信（五）—信号传送门：/article/11898702.html

进程间通信（三）—信号量传送门：/article/11898704.html

进程间通信（二）—消息队列传送门：/article/11898705.html

进程间通信（一）—管道传送门：/article/11898706.html

这篇主要记录的是共享存储区的相关操作，说是共享存储区，其实就是共享内存，进程拥有的能互相通信存储区也就有内存了吧

为什么用共享存储区进行通信？因为快！管道是文件，操作慢，消息队列创建操作都有消耗所以慢，共享内存是要创建好两个进程都可以直接对这块内存进行操作，互相都是可见的。

为什么用共享存储区编写程序？因为接口简单！操作绝对比消息队列简单好多。

[b]创建共享存储区[/b]

虽然感觉很简单的事情，但是还是要创建开辟一下，不然每个进程都用自己的地址空间映射到不同的物理地址，哪怕虚拟地址是一样的，也是各自独立的，互相不可见，声明了这个共享存储区之后，才可以往这个公共的区域映射（这样才有用不是么）。

函数原型：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

头文件：#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>

参数解析

key参数通过ftok函数的返回值取得，或者传入IPC_PRIVATE由操作系统自动分配

size表示你要开辟多大的共享存储空间，PS：分配空间最终会变成分配物理空间，是通过分配整页的方式实现的，Linux系统下一页大小是4KB=4096B，小于4096B则分配一页，size传入4097则分配两页

shmflg有IPC_CREAT 和 IPC_EXCL

调用这个函数就可以开辟一个共享存储区了，可以通过ipcs -m查看当前共享存储区状态



第一个键值就是传入的key，shmid标识唯一共享内存段，拥有者权限字节就不多说了额，这个nattch是指当前有多少个进程连接到该共享存储区

nattch：只创建共享存储区是不够的，你需要把它和进程链接，才能让进程的地址空间中的一段地址映射到共享内存段上。

[b]共享存储区的连接[/b]

这就讲一下用什么函数链接共享存储区，需要注意的是，两个进程都需要链接才可以，创建共享存储区的进程不会自动连接，也需要调用链接函数

函数原型：void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

头文件：#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>

参数解析

shmid表示共享存储区的标识

第二个参数表示共享存储区的开始地址，如果不是对内存十分了解建议交给操作系统去做，设置为0

shmflg可以设置当前进程的读写权限，SEM_RDONLY之类的，默认0为读写均可，测试程序我给了0

每有一个进程调用这个函数，就会使nattch增加1，返回值因为是个空类型的指针常常需要强制转换

[b]共享存储区的链接的断开[/b]

链接使用完之后就断开是个好习惯，而且对销毁共享存储空间也好

函数原型：int shmdt(const void *shmaddr);

头文件：#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>

参数解析删除共享存储区

就是要删除的共享存储区的起始地址，因为是空类型的指针，没必要转换，直接给来都能删除

[b]删除共享存储区[/b]

最后还是要用到shmctl函数来删除共享存储区

函数原型：int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

头文件：#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>

参数解析

shmid表示共享存储区的标识

cmd给出IPC_RMID表示删除

因为第二个参数设置为IPC_RMID表示删除，第三个参数没用了，第三个参数直接给NULL（0）

事已至此，基本操作就说完了，废话少说，show me the code

我的程序分为comm.h（公共头文件） comm.c（封装基本函数） server.c（简易服务器端） 一共3个文件

功能主要实现了简单的字符串共享？父进程写入，子进程打印，就这么简单



结果图并看不出什么鬼

comm.h

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/shm.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

#define _PATH_NAME_ "/tmp"
#define _PROJ_ID_ 0x6666

static int comm_create_ssm(int flags,size_t size);
int create_shm(size_t size);
int get_shm();
char *shm_at(int shm_id);
void destory_shm(int shm_id);
int shm_dt(char *addr);

comm.c

#include "comm.h"

static int comm_create_shm(int flags,size_t size)
{
key_t _key=ftok(_PATH_NAME_,_PROJ_ID_);
if(_key<0)
{
printf("%d:%s",errno,strerror(errno));
}
int shm_id;
if((shm_id=shmget(_key,size,flags))<0)
{
printf("shmget error,%d:%s",errno,strerror(errno));
}
return shm_id;
}

int create_shm(size_t size)
{
int flags=IPC_CREAT |IPC_EXCL;
return comm_create_shm(flags,size);
}

int get_shm()
{
int flags=IPC_CREAT;
return comm_create_shm(flags,0);
}

char *shm_at(int shm_id)
{
return (char *)shmat(shm_id,NULL,0);
}
int shm_dt(char *addr)
{
return shmdt(addr);
}

void destory_shm(int shm_id)
{
shmctl(shm_id,IPC_RMID,0);
}

server.c

#include "comm.h"

int main()
{
int pid=fork();
if(pid>0)
{
//father
int shm_id=create_shm(4096);
char *buf=shm_at(shm_id);
int i=0;
while(i<4096)
{
sleep(1);
buf[i]='A';
i++;
buf[i]='\0';
}
}
else
{
//child
int shm_id=get_shm();
char *buf=shm_at(shm_id);
while(1)
{
sleep(1);
printf("%s\n",buf);
}
}
return 0;
}