4. 进程间通信--共享内存、信号灯

共享内存

共享内存是一种最为高效的进程间通信方式，进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝.

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
功能：创建并打开共享内存

void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
功能：映射：在当前进程获得一个共享内存的访问地址

int shmdt(const void *shmaddr);
功能：解除映射：解除共享内存的访问权

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
功能：删除共享内存

/*共享内存:最高效的通信方式*/
//向共享内存中写数据
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

struct shmbuf{
    int a;
    float b;
    char c;
};

int main(int argc, const char *argv[])
{
    /*创建并打开共享内存*/
    key_t key = ftok(".", 1);
    int shmid = shmget(key, sizeof(struct shmbuf), IPC_CREAT|0664 );
    if(shmid == -1)
    {
        perror("shmget error");
        exit(1);
    }

    /*映射：在当前进程获得一个共享内存的访问地址*/
    struct shmbuf *p;
    p = (struct shmbuf *)shmat(shmid, NULL, 0);

    /*访问：写*/
    p->a = 10;
    p->b = 12.34;
    p->c = 'G';

    /*解除映射：解除共享内存的访问权*/
    shmdt(p);
    system("ipcs -m");

    return 0;
}

/*共享内存:最高效的通信方式*/
//从共享内存中读数据
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

struct shmbuf{
    int a;
    float b;
    char c;
};

int main(int argc, const char *argv[])
{
    /*创建并打开共享内存*/
    key_t key = ftok(".", 1);
    int shmid = shmget(key, sizeof(struct shmbuf), IPC_CREAT|0664 );
    if(shmid == -1)
    {
        perror("shmget error");
        exit(1);
    }

    /*映射：在当前进程获得一个共享内存的访问地址*/
    struct shmbuf *p;
    p = (struct shmbuf *)shmat(shmid, NULL, 0);

    /*访问：读*/
    printf("shm: %d--%f--%c\n",p->a,p->b,p->c);

    /*解除映射：解除共享内存的访问权*/
    shmdt(p);
    system("ipcs -m");

    return 0;
}

信号灯

int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
功能：创建信号灯
参数：nsems：创建的信号灯中信号量的个数

int semctl(int semid, int semnum, int cmd);
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun).
功能：设置信号灯值，删除信号量、获取信号量
参数：semnum：选择操作的信号量编码
cmd：执行的命令 SETVAL GETVAL(需要第四个参数) IPC_RMID

int semop(int semid, struct sembuf * sops, unsigned nsops);
功能 ：执行PV操作
参数 ：

sops：
unsigned short    sem_num;  / * semaphore number * /
short             sem_op;   / * semaphore operation * /
short             sem_flg;  / * operation flags * /
nsops：同时操作信号量的个数

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main(int argc, const char *argv[])
{
    //创建信号灯
    key_t key = ftok(".", 1);
    int semid = semget(key, 1, IPC_CREAT|0664);
    if(semid == -1)
    {
        perror("semget error");
        return -1;
    }

    //设置信号灯中某一个信号量的初始值
    union  semun semun;
    semun.val = 3;
    semctl(semid, 0, SETVAL, semun);
    //获取信号灯中某一个信号量的初始值
    printf("val = %d\n",semctl(semid, 0, GETVAL));


    //P：消耗信号灯中某一个信号量值
    struct sembuf sembuf;
    sembuf.sem_num = 0;             //信号灯中信号量的编码
    sembuf.sem_op  = -2;            //一次性消耗2个信号量值
    sembuf.sem_flg = 0;             //阻塞模式 ，非阻塞（IPC_NOWAIT）
    semop(semid, &sembuf, 1);
    printf("val = %d\n",semctl(semid, 0, GETVAL));


    //V：增加信号灯中某一个信号量值
    sembuf.sem_num = 0;             //信号灯中信号量的编码
    sembuf.sem_op  = 5;             //一次性增加5个信号量值
    sembuf.sem_flg = 0;             //阻塞模式 ，非阻塞（IPC_NOWAIT）
    semop(semid, &sembuf, 1);
    printf("val = %d\n",semctl(semid, 0, GETVAL));


    //销毁
    system("ipcs -s");
    semctl(semid, 0, IPC_RMID);
    system("ipcs -s");

    
    return 0;
}