一、内存映射
概念：使一个磁盘文件与内存中的一个缓冲区相映射，进程可以像访问普通内存一样对文件进行访问，不必再调用read,write。
mmap()的优点：
实现了用户空间和内核空间的高效交互方式
二、函数定义
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
功能：创建共享内存映射
函数返回值：成功返回创建的映射区首地址，失败返回MAP_FAILED（ ((void *) -1) ），设置errno值
参数说明：
addr：指定要映射的内存地址，一般设置为 NULL 让操作系统自动选择合适的内存地址。
length：必须>0。映射地址空间的字节数，它从被映射文件开头 offset 个字节开始算起。
prot：指定共享内存的访问权限。可取如下几个值的可选：PROT_READ（可读）, PROT_WRITE（可写）, PROT_EXEC（可执行）, PROT_NONE（不可访问）。
flags：由以下几个常值指定：MAP_SHARED（共享的） MAP_PRIVATE（私有的）, MAP_FIXED（表示必须使用 start 参数作为开始地址，如果失败不进行修正），其中，MAP_SHARED , MAP_PRIVATE必选其一，而 MAP_FIXED 则不推荐使用。MAP_ANONYMOUS（匿名映射，用于血缘关系进程间通信）
fd：表示要映射的文件句柄。如果匿名映射写-1。
offset：表示映射文件的偏移量，一般设置为 0 表示从文件头部开始映射。
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
void *addr;
int fd;
fd = open("test",O_RDWR);
if(fd<0){
perror("open");
return 0;
}
addr = mmap(NULL ,100 , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if(addr == MAP_FAILED){
perror("mmap");
return 0;
}
// memcpy(addr,"hello world",11);//写
printf("read=%s\n",(char*)addr);//读
}
注意事项：
（1） 创建映射区的过程中，隐含着一次对映射文件的读操作，将文件内容读取到映射区。
（2） 当MAP_SHARED时，要求：映射区的权限应 <=文件打开的权限(出于对映射区的保护)，如果不满足报非法参数（Invalid argument）错误。
当MAP_PRIVATE时候，mmap中的权限是对内存的限制，只需要文件有读权限即可，操作只在内存有效，不会写到物理磁盘，且不能在进程间共享。
（3） 映射区的释放与文件关闭无关，只要映射建立成功，文件可以立即关闭。
（4） 用于映射的文件大小必须>0，当映射文件大小为0时，指定非0大小创建映射区，访问映射地址会报总线错误，指定0大小创建映射区，报非法参数错误（Invalid argument）
（5） 文件偏移量必须为0或者4K的整数倍（不是会报非法参数Invalid argument错误）.
（6）映射大小可以大于文件大小，但只能访问文件page的内存地址，否则报总线错误 ，超出映射的内存大小报段错误
（7）mmap创建映射区出错概率非常高，一定要检查返回值，确保映射区建立成功再进行后续操作。
mmap()映射的种类：
1.基于文件的映射
2.匿名映射
适用于具有亲缘关系的进程之间，
释放内存映射
munmap函数
int munmap(void *addr, size_t length);
返回值：成功返回0，失败返回-1，并设置errno值。
函数参数：
addr：调用mmap函数成功返回的映射区首地址
length：映射区大小（即：mmap函数的第二个参数）
System V共享内存
IPC 的key
ftok函数
key_t ftok(const char *path, int id);
其中参数path是指定的文件名，这个文件必须是存在的而且可以访问的。id是子序号，它是一个8bit的整数。即范围是0~255。当函数执行成功，则会返回key_t键值，否则返回-1。在一般的UNIX中，通常是将文件的索引节点取出，然后在前面加上子序号就得到key_t的值
system V 共享内存使用步骤：
1.创建/打开共享内存
2.映射共享内存，即把指定的共享内存映射到进程的地址空间用于访问
3.读写共享内存
4.撤销共享内存映射
5.删除共享内存对象
查看共享内存命令ipcs
共享内存创建 – shmget
int shmget(key_t key, int size, int shmflg);
共享内存映射
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
第二个参数一般写NULL，表示自动映射
第三参数一般写0 ，表示可读写
共享内存通讯程序
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
void *addr;
int fd;
fd = open("test",O_RDWR);
if(fd<0){
perror("open");
return 0;
}
int len = lseek(fd,0,SEEK_END);
addr = mmap(NULL ,100 , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if(addr == MAP_FAILED){
perror("mmap");
return 0;
}
close(fd);
int i = 0;
while(i<2048){
memcpy((addr+i),"a",1);
i++;
sleep(1);
}
}
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main(){
void *addr;
int fd;
fd = open("test",O_RDWR);
if(fd<0){
perror("open");
return 0;
}
int len = lseek(fd,0,SEEK_END);
addr = mmap(NULL ,2048 , PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if(addr == MAP_FAILED){
perror("mmap");
return 0;
}
close(fd);
while(1){
printf("read=%s\n",(char*)(addr));
sleep(1);
}
}
共享内存撤销
int shmdt(void *shmaddr);
撤销后，内存地址不可再访问。
共享内存控制
int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);删除共享内存
