共享内存
- 一. 什么是共享内存
- 二. 共享内存有关函数
- 1.获取key
- 2.打开创建共享内存对象 - shmget
- 3.映射空间地址 - shmat
- 4.取消映射 - shmdt
- 5.删除共享内存对象 - shmctl
- 三. 实例
- 四. 注意事项
- 1.查看当前系统的共享内存
- 2.当两个进程间ftok参数不一样时,shmid也不一样,共享内存不是同一个空间
- 3.释放共享内存
一. 什么是共享内存
共享内存就是允许两个或多个进程共享一片存储区，是操作系统在实际物理内存开辟一块空间，当一个进程往该空间写入内容时，另外一进程会访问该空间，得到写入的值，即实现了进程间的通信。
共享内存做到数据不需要在客户机和服务器端之间来回复制，数据直接写到内存中，不需要多次数据拷贝，是进程间最有效的方式
二. 共享内存有关函数
1.获取key
功能 ： 获取一个独一无二的key，作为传给共享内存的一个参数
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
key_t key = ftok("./read", 'a');
pathname：
提前创建的可访问文件的文件名,可以随意写
proj_id:
任意一个字符
返回值：
成功则返回生成的key值，失败则返回-1
2.打开创建共享内存对象 - shmget
功能：创建/打开一个共享内存对象
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
//在内核上创建共享内存
int shemid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666);
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
key：
表示要打开或者创建一个对象的“密钥”
可以写0或者IPC_PRIVATE：表示共享内存对象是私有的
size：
要创建的共享内存大小
shmflg：
打开或者创建时的权限
IPC_CREAT：不存在则创建
IPC_EXCL：存在（如果加上了IPC_CREAT）就报错
0666
返回值：
成功返回ID号，失败返回-1
3.映射空间地址 - shmat
功能：把内核中的共享内存空间映射到用户空间
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
char *shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
shmid：
共享内存的id号
shmaddr：
可以指定要映射的空间地址
NULL：表示系统决定
0x...：表示指定要把内核空间映射到这个地址
shmflg：
表示共享内存的操作权限（读写）
SHM_RDONLY：表示只读（不用）
0：可读可写
返回值：
成功返回映射后的用户空间地址，失败返回(void *)-1
4.取消映射 - shmdt
功能：把shmat映射后的空间取消掉,释放进程地址空间
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
int shmdt(const void *shmaddr);
shmaddr：
shmat返回的地址（映射地址）
返回值：
成功返回0，失败返回-1
5.删除共享内存对象 - shmctl
功能：整体控制共享内存对象
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
shmid：
共享内存对象ID号
cmd：
要执行的操作
IPC_STAT (获取对象属性)
IPC_SET (设置对象属性)
IPC_RMID (删除对象)
buf：
用于设置或者获取对象的属性，如果是删除对象，写NULL
返回值：
成功返回0，失败返回-1
注：删除对象并不是直接删除，而是标记这个对象为删除状态
三. 实例
write.c依次往共享内存中输入字符a-z, read.c读取共享内存中的数据,并打印出来
write.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int main()
{
key_t key = ftok("./read", 'a');
if(key < 0)
{
perror("ftok");
return -1;
}
// 创建共享内存
int shmid = shmget(key, 1024*4, IPC_CREAT | 0666);
if(shmid < 0)
{
perror("shmget");
return -1;
}
// 映射空间地址
char *shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
if(shmaddr == (void *)-1)
{
perror("shmat");
return -1;
}
char c='a';
for( ; c <= 'z'; c++)
{
printf("%c\n",c);
shmaddr[c-'a']=c;
sleep(1);
}
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
}
read.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
int main()
{
key_t key = ftok("./read", 'a');
if(key < 0)
{
perror("ftok");
return -1;
}
//在内核上创建共享内存
int shmid = shmget(key, 1024*4,IPC_CREAT|0666);
if(shmid < 0)
{
perror("shmget");
return -1;
}
//映射空间地址
char *shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
if(shmaddr == (void *)-1)
{
perror("shmat");
return -1;
}
int i = 20;
while(i)
{
printf("result : %s\n", shmaddr);
sleep(1);
i--;
}
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
}
注意 : 当运行程序时,先运行read.c,程序启动就直接读取共享内存中的数据,此时并没有往共享内存中写入数据,
但是read.c并没有阻塞
四. 注意事项
1.查看当前系统的共享内存
ipcs -m //查看当前系统的共享内存
ipcs -m shmid //删除某个共享内存
2.当两个进程间ftok参数不一样时,shmid也不一样,共享内存不是同一个空间
write.c
read.c
3.释放共享内存
当我结束两个进程时,如果代码中没有shmctl,那么共享内存还会一直存在,会造成内存泄漏,所以当我们使用shmget创建共享内存后,如果不在使用该共享内存,应当即时释放
