进程间通信---共享内存

1. 什么是共享内存？

       共享内存就是允许两个不相关的进程访问同一块物理内存。进程可将同一段共享内存连接到它们自己的地址空间中，所有进程都可以访问共享内存中的地址。如果某一个进程向共享内存中写入数据，所做的改动将立即影响到可以访问同一段共享内存的其他进程。

   
   

2. 函数接口

   （1）创建共享内存

     函数原型：int shmget(key_t key,size_t size,int shmflg)

     key ：由ftok()函数返回的标识符

     size：以字节为单位的需要共享的内存容量

     shmflg：

           IPC_CREAT:单独使用，若共享内存不存在，创建，否则，直接打开。

           IPC_EXCL:单独使用无意义

           IPC_CREAT | IPC_EXCL：若不存在，创建，否则返回-1.

    （2）对共享内存的访问

     函数原型：void *shmat(int shm_id,const void* shm_addr,int shmflg)

     shm_id:是shmget函数返回的标识符

     shm_addr:指定共享内存连接到当前进程中的地址位置，通常为NULL，表示让系统来选择共享内存的地址

     shm_flg：IPC_CREAT或为0

     返回值：成功时返回指向共享内存的指针，失败返回-1.

    （3）将共享内存从当前过程中分离

     函数原型：int shmdt(const void* shmaddr)

     shmaddr：shmat函数的返回值

     返回值：成功返回0，失败返回-1.

    （4）控制内存共享

     函数原型：int shmctl(int shm_id,int cmd,struct shmid_ds* buf)

     shm_id: shmget函数返回的标识符

     cmd：

        IPC_STAT:把shmid_ds结构中的数据设置为共享内存的当前关联值，即用共享内存的当前关联值覆盖shmid_ds的值。

        IPC_SET：如果进程有足够的权限，就把共享内存的当前关联值设置为shmid_ds结构中给出的值

        IPC_RMID：删除共享内存段

   

“shm.h”

“shm.c”

“test.c”

运行结果：

结果分析： 每隔一秒打印root的共享内存的情况。

     首先由父进程创建共享内存，父进程创建子进程，父子进程都关联了共享内存，关联的个数由0变为2，因父进程休息时间短，取消关联，关联个数变为1，最后子进程也取消关联，关联个数变为0，最后将共享内存destory。。。

3.mmap函数

  mmap将一个文件或者其他对象映射进内存。mmap也可以实现共享内存。mmap函数调用使得进程之间通过映射同一个文件实现共享内存。文件被映射到进程地址空间后，进程可以像读写内存一样对文件进行操作。

  函数原型：void* mmap(void* addr,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset);

  addr:映射区的开始地址，设置为0时表示系统决定映射区的起始地址

  length：映射区的长度。长度单位为字节

  prot:期望的内存保护标志。取以下几个值：

       PORT_EXEC:页内容可以被执行   PORT_READ:页内容可以被读取

       PORT_WRITE:页内容可以被写入  PROT_NONE:页内容不可访问

 flag：指定映射对象的类型，映射选项与映射页是否可以共享。

            MAP_SHARED：与其他所有映射这个对象的进程共享映射空间。

              MAP_PRIVATE：建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。

              MAP_FIXED ：使用指定的映射起始地址，如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空                                      间，重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用，操作将会失败。

              fd: 有效的文件描述符。返回，由一般open()函数，其值可以设置为-1.此时需要指定flags参数为                         MAP_ANON,表明进行的是匿名映射。

             offset:被映射对象内容的起点。

 

 返回值：成功，返回被映射区的指针；失败，返回-1.