该文章参考于http://blog.csdn.net/yx_l128125/article/details/7688309,中间增加自己理解内容,在此先感谢这位大哥。
一.共享内存:
共享内存:是被多个进程共享的一部分物理内存。优点:
1、共享内存是进程间共享数据的一种最快的方式;
2、一个进程向共享内存区域写入了数据,共享这个内存区域的所有进程就可以立即看到其中的内容。
示意图如下:
二.共享内存的实现:
共享内存的实现分为两个步骤
(1)
创建共享内存(如上面示意图步骤1),使用shmget函数,返回共享内存标识符shmid。
(2)
映射共享内存(如上面示意图步骤2),将这段创建的共享映射到具体的进程空间去,使用shmat函数。
注:脱离和释放共享内存:当进程结束使用共享内存时,使用shmdt使共享内存脱离进程;当不需要共享内存时,使用shmctl(sid,IPC_RMID,0)删除它。
A.创建(分配)共享内存
函数原型:int shmget(key_t
key , int size ,int shmflg)
参数:1、key:标识共享内存的键值:0
/ IPC_PRIVATE.当key的取值为IPC_PRIVATE,则函数shmget()将创建一块新的
共享内存;如果key的取值为0,而参数shmflg中又设置IPC_PRIVATE这个标志,则同样会创建一块新的共享内存。
2、size: 创建的共享内存的长度
3、shmflg:操作类型,也可用于设置共享内存的访问权限。例如:IPC_CREAT:如果共享内存不存在,则创建一 个共享内存,否则打开操作。
返回值:如果成功,返回共享内存标识符;如果失败,返回-1,errno存储错误原因;
B、映射
函数原型:int
shmat(int shmid ,char *shmaddr ,int flag) (shmat:连接共享内存)
参数:
1、shmid :shmget函数返回的个共享内存标识符;
2、shmaddr :映射到进程地址空间的起始地址。一般为0;(表示有系统帮你找一个合适地址做映射)
3、 flag :本进程对该内存的操作模式。(通常为0)
返回值:如果成功,则返回共享内存映射到的进程的地址;如果失败,则返回-1;
C、脱离和释放共享内存
当一个进程不再需要共享内存时,需要把它从进程地址空间中脱离。
1、 脱离共享内存:
函数原型:Int shmdt (char *shmaddr)
参数:shmaddr:指向共享内存映射到进程地址空间的起始地址的指针,即shmat()函数中shmaddr参数
返回值:成功返回0,失败返回-1
2、释放共享内存
函数原型: int shmctl(int shmid ,int cmd,struct shmid_ds *buf)
参数:
1、shmid:共享内存ID
2、cmd 控制命令
3、buf:结构体指针
返回值:成功返回0,失败返回-1
源码:
/********************************************************** **实验要求: 创建子进程,通过父子进程共享内存进行通讯。 **功能描述: 程序创建共享内存块和子进程。父进程向共享内存中写入数据, ** 子进程从共享内存中读取数据。 **日 期: 2013年12月14日 **作 者: hailin **********************************************************/ #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #define PERM S_IRUSR|S_IWUSR /* 共享内存 */ int main(int argc,char **argv) { int shmid; char *p_addr,*c_addr; if(argc!=2) { fprintf(stderr,"Usage:%s\n\a",argv[0]); exit(1); } /* 创建共享内存,内存size:1024byte,属性PERM:可读、可写 */ if((shmid=shmget(IPC_PRIVATE,1024,PERM))==-1) { fprintf(stderr,"Create Share Memory Error:%s\n\a",strerror(errno)); exit(1); } /* 创建子进程 */ if(fork()) // 父进程写 { /*把创建好的内存映射到父进程当中来,shmid:父进程的编号,第二个参数为0,即让系统自动帮找一个地址 shmat()返回值:如果成功,则返回共享内存映射到的进程的地址;如果失败,则返回-1;*/ p_addr=shmat(shmid,0,0); memset(p_addr,'\0',1024); /*让内存区全部为结束符*/ strncpy(p_addr,argv[1],1024); wait(NULL); // 释放资源,不关心终止状态(等待子进程退出) exit(0); } else // 子进程读 { sleep(1); // 暂停1秒 c_addr=shmat(shmid,0,0); printf("Client get %s\n",c_addr); exit(0); } }
运行结果:
终端输入: ./shmem 1234567890
终端输出: Client get 1234567890
小结:
1、如何保证两个进程与共享内存能成功映射?
通过shmid共享内存标识符,如果有两个进程想使用共享内存,则shmat(shimid,对应进程映射地址,操作模式)中shmid一致就ok了。