共享内存-内存映射
内存映射的概念
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,wrid。
mmap（）的优点：实现了用户空间和内存空间的高效交互方式
mmap函数
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。
注意事项
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
例如代码：
写文件代码文件
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd;
void *addr;
fd = open("1.txt",O_RDWR);//打开文件
if (fd < 0) { //判断文件是否打开成功，不成功结束程序
perror("open"); //如果文件打开不成功，打印错误信息
return 0; //结束程序
}
addr = mmap(NULL,2048,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);//创建映射地址
if (addr == MAP_FAILED) { //判断是否映射成功
perror("mmap"); //若失败打印错误信息
return 0;
}
close(fd);
while(i < 2048) {
memcpy(addr,"hello world",11); //写信息到映射地址里面
sleep(1);
}
munmap(addr,2048);
} 读文件代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int fd;
void *addr;
fd = open("1.txt",O_RDWR);//打开文件
if (fd < 0) { //判断文件是否打开成功，不成功结束程序
perror("open"); //如果文件打开不成功，打印错误信息
return 0; //结束程序
}
addr = mmap(NULL,2048,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);//创建映射地址
if (addr == MAP_FAILED) { //判断是否映射成功
perror("mmap"); //若失败打印错误信息
return 0;
}
while(1) {
sleep(1);
printf("%s\n",addr);
}
munmap(addr,2048);
} 2匿名映射：适用于具有亲缘关系的进程之间
匿名映射代码:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
void *addr;
pid_t pid;
addr = mmap(NULL,2048,PROT_READ | PROT_WRITE,MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS,-1,0)
if (addr == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
return 0;
}
pid = fork();
if (pid < 0) {
perror("fork");
return 0;
} else if (pid > 0) {
memcpy(addr,"hello world",11);
wait(NULL);
} else {
printf("read father process=%s\n",addr);
sleep(1);
}
munmap(addr,2048);
} 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）
共享内存
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生成key的值
2创建/打开共享内存
3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
4读写共享内存
5撤销共享内存映射
6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);
成功时返回共享内存id
size 创建共享内存大小
shmflg IPC_CREAT|0666
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);
删除共享内存：
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);