一、SystemV原理

首先我们需要知道通信的本质：多个进程能看到同一个资源，即内存。管道是这样的，SystemV同样也是这样的，两者的区别：

管道：通过创建管道文件，让两个进程访问，来实现共享内存，这是一个巧合的方式，刚好文件的特性可以允许支持进程间通信。

SystemV：是由操作系统的设计者，专门为了进程通信设计的系统接口。

SystemV原理介绍

首先我们梳理一遍进程的创建，当我们创建进程A时，操作系统对进程遵循的是先描述在组织的管理方式，要描述就需要创建特定的数据结构来进行存储相应的描述数据，所以操作系统会为A创建对应的数据结构，这其中会创建一个task_struct结构体来记录这个进程的相关数据，同时操作系统会对每一个进程创建一个进程地址空间mm_struct，而task_struct里面有一个指针来指向这个进程地址空间，不清楚进程地址空间的，可以先将它想象成操作系统为这个进程画的大饼，告诉这个进程：你可以使用很多的内存，即虚假的内存。为了和实际的物理内存进行映射，操作系统还会创建一个页表，来进行进程地址空间和物理内存的映射。想要详细了解进程地址空间的可空降(67条消息) ＜Linux＞进程地址空间_绅士·永的博客-CSDN博客

进程地址空间中由上自下依次是->栈区共享内存堆区静态区全局区代码区，这里我们可以特别注意一下共享内存。

通过以上的认知我们可以说一下原理了，SystmV就是在物理内存中申请一片共享内存。打开文件其实也就是将文件加载在物理内存中。我们得到这个共享内存，在将这个共享内存和我们需要进行通信的进程建立起一种联系，即可通过创建的共享内存进行通信了;

提高：

申请这个共享内存的时候，由我们提供的参数，通过内部的算法会计算出一个唯一的key，进程在进行连接的时候，通过这个唯一的key值，即可找到对应的唯一的共享内存。

至于为什么key是唯一的？OS为了确保key的唯一性，会在内核中创建一个表，记录每一个key值，保证key的唯一性。

二、demo代码

#pragma once 

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

#define PATH    "/home/mr"
#define PROJ_ID 066
#define SIZE    4096

#include "comm.hpp"
#include "log.hpp"

int main()
{
    //获取项目key值
    key_t key = ftok(PATH, PROJ_ID);//传入路径，和id，返回一个唯一的key
    if (key == -1)
    {
        perror("ftok");
    }

    log("get a only of key:") << key << std::endl;    
    sleep(5);

    //创建共享内存
    int shmid = shmget(key, SIZE, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);//创建共享内存
    if (shmid == -1)
    {
        perror("shmget");
    }

    log("creat a shm id is:") << shmid << std::endl;
    sleep(5);

    //挂接到共享内存
    char* shmaddr = (char*)shmat(shmid, nullptr, 0);
    assert(shmaddr != (void*)-1);

    log("link this porcess:") << shmaddr << std::endl;
    sleep(5);

    //通信处理

    //断开挂接
    int n = shmdt(shmaddr);
    assert(n != -1);
    (void)n;

    log("Off this porcess:") << n << std::endl;
    sleep(5);

    //删除共享内存
    int s = shmctl(shmid, IPC_RMID, 0);
    assert(s != -1);
    (void)s;

    log("delete this shm:") << s << std::endl;
    sleep(5);

    return 0;
}

#include "comm.hpp"

int main()
{
    // 获取项目key值
    key_t key = ftok(PATH, PROJ_ID);
    if (key == -1)
    {
        perror("ftok");
    }

    // 获取共享内存
    int shmid = shmget(key, SIZE, 0);
    if (shmid == -1)
    {
        perror("shmget");
    }

    //挂接
    char* shmaddr = (char*)shmat(shmid, nullptr, 0);

    sleep(5);

     //断开挂接
    int n = shmdt(shmaddr);
    assert(n != -1);
    (void)n;

    return 0;
}

#ifndef _LOG_HPP
#define _LOG_HPP

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>

std::ostream &log(std::string message)
{
    std::cout << (unsigned int)time(nullptr) << ":" << message;
    return std::cout;
}

#endif

.PHONY:all
all:shmServe shmclint

shmServe:shmServe.cc
    g++ -o $@ $^ -std=c++11
shmclint:shmclint.cc
    g++ -o $@ $^ -std=c++11

.PHONY:clean
clean:
    rm -f shmclint shmServe