多进程间通信学习之共享内存

共享内存：
1、在内核中创建共享内存；
2、进程1和进程2都能够访问到，通过这段内存空间进行数据传递；
3、共享内存是所有进程间通信方式中，效率最高，不需要在内核中往返进行拷贝；
4、共享内存的内存空间大小是4KB的整数倍；
常用的接口函数：
一、创建共享内存（shmget函数）：

c 复制代码

	#include <sys/ipc.h>
	#include <sys/shm.h>
	int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
	/*
	参数：
		    key：键值
		        key 通过ftok获取
		        IPC_PRIVATE：只能用于亲缘进程间的通信
		    size：共享内存的大小  PAGE_SIZE(4k)的整数倍
		    shmflg：共享的标志位
		        IPC_CREAT|0666 或 IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666
	返回值：
		    成功 共享内存编号
		    失败 -1 重置错误码
	*/

二、映射共享内存到当前的进程空间（shmat函数）：

c 复制代码

	#include <sys/ipc.h>
	#include <sys/shm.h>
	void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
	/*
	参数：
		    shmid：共享内存编号
		    shmaddr：NULL，让系统自动分配
		    shmflg：共享内存操作方式
		        0    		  读写
		        SHM_RDONLY    只读
	返回值：
		    成功 指向共享内存的地址
		    失败 (void *)-1 重置错误码
	*/

三、取消地址映射（shmdt函数）：

c 复制代码

	#include <sys/ipc.h>
	#include <sys/shm.h>
	int shmdt(const void *shmaddr);
	/*
	参数：
		    shmaddr：指向共享内存的指针
	返回值：
		    成功 0
		    失败 -1 重置错误码
	*/

四、控制共享内存（shmctl函数）：

c 复制代码

	#include <sys/ipc.h>
	#include <sys/shm.h>
	int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
	/*
	参数：
		    shmid：共享内存编号
		    cmd：操作的命令码
		        IPC_STAT：获取
		        IPC_SET：设置
		        IPC_RMID：删除共享内存
		            标记要销毁的段。实际上，只有在最后一个进程将其分离之后 
		            (关联结构shmid_ds的shm_nattch成员为零时)， 
		            段才会被销毁。
		            调用者必须是段的所有者或创建者，或具有特权。buf参数被忽略。
		    buf：共享内存属性结构体指针
	返回值：
			成功 0
			失败 -1 重置错误码
	*/

示例代码：
写端：

c 复制代码

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	#include <string.h>
	
	#include <sys/types.h>
	#include <sys/ipc.h>
	
	#include <sys/shm.h>
	#include <unistd.h>
	
	#define PIGE_SIZE 4*1024
	
	int main(int argc, char const *argv[])
	{
	    //获取键值
	    key_t key = ftok("/home/linux/work/MSG", 'k');
	    if(-1 == key)
	    {
	        perror("ftok error");
	        exit(1);
	    }
	    //创建共享内存
	    int shmid = shmget(key, 2*PIGE_SIZE,IPC_CREAT|0666);
	    if(-1 == shmid)\
	    {
	        perror("shmget error");
	        exit(1);
	    }
	    //映射共享内存
	    char *sh_addr = (char *)shmat(shmid, NULL, 0);
	    if((void *) -1 == sh_addr)
	    {
	        perror("shmat error");
	        exit(1);
	    }
	    //向共享内存中写入数据
	    while(1)
	    {
	        fgets(sh_addr,128,stdin);
	        sh_addr[strlen(sh_addr)-1] = '\0';
	        if(!strncmp(sh_addr,"quit",4))
	        {
	            break;
	        }
	    }
	    //取消映射
	    if(-1 == shmdt(sh_addr))
	    {
	        perror("shmdt error");
	        exit(1);
	    }
	    //删除共享内存
	    if(-1 == shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL))
	    {
	        perror("shmctl error");
	        exit(1);
	    }
	    
	    return 0;
	}

读端：

c 复制代码

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	#include <string.h>
	
	#include <sys/types.h>
	#include <sys/ipc.h>
	
	#include <sys/shm.h>
	#include <unistd.h>
	
	#define PIGE_SIZE 4*1024
	
	int main(int argc, char const *argv[])
	{
	    //获取键值
	    key_t key = ftok("/home/linux/work/MSG", 'k');
	    if(-1 == key)
	    {
	        perror("ftok error");
	        exit(1);
	    }
	    //创建共享内存
	    int shmid = shmget(key, 2*PIGE_SIZE,IPC_CREAT|0666);
	    if(-1 == shmid)\
	    {
	        perror("shmget error");
	        exit(1);
	    }
	    //映射共享内存
	    char *sh_addr = (char *)shmat(shmid, NULL, 0);
	    if((void *) -1 == sh_addr)
	    {
	        perror("shmat error");
	        exit(1);
	    }
	    while(1)
	    {
	        sleep(2);//防止刷屏
	        printf("%s\n",sh_addr);
	        if(!strncmp(sh_addr,"quit",4))
	        {
	            break;
	        }
	    }
	    //取消映射
	    if(-1 == shmdt(sh_addr))
	    {
	        perror("shmdt error");
	        exit(1);
	    }
	    //删除共享内存
	    if(-1 == shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL))
	    {
	        perror("shmctl error");
	        exit(1);
	    }
	    return 0;
	}

运行结果：

c 复制代码

	linux@ubuntu:~/work/MSG$ gcc w3.c -o w3
	linux@ubuntu:~/work/MSG$ ./w3
	hi
	hello
	china
	quit
	linux@ubuntu:~/work/MSG$ gcc r3.c -o r3
	linux@ubuntu:~/work/MSG$ ./r3
	hi
	hi
	hi
	hello
	china
	china
	china
	quit
	shmctl error: Invalid argument

注意：
不按4k的整数倍给shmget传参，分配时也是按4k的整数倍分配；