之前学习了无名管道,命名管道,消息队列。
还剩下:共享内存,信号,信号量。
本章讨论的是共享内存。
一、共享内存的应用场景
A进程有自己的存储空间;
B进程也有自己的存储空间;
A进程和B进程不能进行数据交流;
但是在系统的内存中有1块公共内存;
此时,A进程和B进程依赖该公共内存可实现数据交流;
二、使用共享内存的思路
1.创建/打开 共享内存
2.映射
3.数据交换
4.释放共享内存
三、相关API
注意:共享内存的大小必须以MB对齐
https://editor.csdn.net/md/?articleId=129099839
1.创建1个共享内存
作用:创建一个共享内存
参数:
key:为共享内存的名字,一般是ftok的返回值。
size:共享内存的大小,以page为单位,大小为4096的整数倍。
shmflg:权限标志,常用两个IPC_CREAT和IPC_EXCL,一般后面还加一个权限,相当于文件的权限。
IPC_CREAT:创建一个共享内存返回,已存在打开返回
IPC_EXCL:配合着IPC_CREAT使用,共享内存已存在出错返回。
使用:IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666
返回值:
成功返回一个非负整数,即共享内存的标识码,失败返回-1。
为什么已经有一个key来标识共享内存,还需要一个返回值来标识共享内存?因为key是内核级别的,供内核标识,shmget返回值是用户级别的,供用户使用的。
2.映射
作用:使创建的共享内存与调用该函数进程的进程地址空间参数关联。
参数:
shmid:共享内存的标识,shmget的返回值。
shmaddr:指定进程地址空间连接的地址。如果设置为null,默认让系统定要关联的地址。
shmflg: 权限,常见有两个SHM_RDONLY(只读)和SHM_REMAP(重新映射一个进程地址空间没这样shmaddr不能为空)。设为0,系统默认。
返回值:
返回映射到进程地址空间共享区的开始地址。
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版权声明:本文为CSDN博主「两片空白」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_57023347/article/details/120307395
3.删除映射关系,释放地址空间
作用:删除共享内存与进程地址空间的映射关系,将页表映射关系删除,释放进程地址空间。
参数:
shmaddr:共享内存映射到进程地址空间的地址。shmat返回值。
返回值:
成功返回0,失败返回-1
4.控制共享内存
作用:用于控制共享内存
参数: shmid:共享内存的标识
cmd:以什么方式来控制共享内存。IPC_RMID是释放共享内存
buf:指向一个共享内存的数据结构 。struct shmid_ds
返回值:成功返回0,失败返回-1。
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5.shell指令查看共享内存
ipcs -m
四、编程实现共享内存
1.步骤
(1)生成键值;
(2)shmget();//创建共享内存,共享内存的大小是以MB为对齐单位的
(3)shmat();//映射
(4)在共享内存里做数据处理;比如进程A向共享内存写数据,过5秒进程B从共享内存读数据;
(5)shmdt();//卸载,,删除 映射关系
(6)shnctl();//关闭共享内存
2..代码实现
功能:进程A创建共享内存,映射,向共享内存里写入数据,几秒后删除映射关系,关闭共享内存;
进程B打开共享内存,从共享内存读取数据,关闭映射关系;
A.c
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int shmid;
char *shmaddr;
key_t key;
key = ftok(".",1);
shmid = shmget(key,1024*4,IPC_CREAT|0666);
if(shmid == -1)
{
printf("shget failed\n");
exit(-1);
}
shmaddr = shmat(shmid,0,0);
printf("shmat ok\n");
strcpy(shmaddr,"12345");
sleep(3);
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid,IPC_RMID,0);
printf("quit\n");
return 0;
}
B.c
#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
int shmid;
char *shmaddr;
key_t key;
key = ftok(".",1);
shmid = shmget(key,1024*4,0);
if(shmid == -1)
{
printf("shget failed\n");
exit(-1);
}
shmaddr = shmat(shmid,0,0);
printf("shmat ok\n");
printf("data:%s\n",shmaddr);
shmdt(shmaddr);
printf("quit\n");
return 0;
}
~
运行结果:
五,如何利用shell指令删除共享内存?
ipcrm -m xxxxxx(xxxxxx指共享内存的shmid)
六、实际应用中可能遇到的问题
如果有两个进程,进程A向共享内存写入数据后,进程B才从共享内存 读数据。那么不会出问题;
但是,如果进程A和进程B同时向共享内存写入数据,则会导致共享内存中的数据紊乱。
后面讲解“信号”时,会提出解决方法。