Linux 进程间通讯（IPC）方式 ------- 共享内存
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Linux 进程间通讯（IPC）方式有以下几种： 1-》管道(pipe)和有名管道（fifo）. 2-》消息队列 3-》共享内存 4-》信号量 5-》信号(signal) 6-》套接字(sicket) 在这里我们看一下第3种====共享内存(share memory )。其它通信方式见其它文章。 顾名思义：共享内存就是两个或多个进程共享一块内存区域。 这种通信方式允许两个不相关的进程能够访问处理同一块内存区域。从而达到进程间数据的交换和处理等。在这些进行通信方式中，共享内存是一种非常高效的通信方式，一种最快的通信方式。为什么快呢？只要我们向一个进程汇总写入的数据，则共享这个内存区域的所有进程都可见，从而达到提醒的目的。可以归为一句话：一处改变，随处可见。 原理： 共享内存是被多个进程共享的一块物理内存，而这些内存就是把共享内存区域映射到自己的虚拟内存中。从而对共享内存进行操作。 ================================================ 共享内存比pipe的优势: ============================================= 接下来我们看一下关于共享内存的操作函数： 主要有：shmget();shmat();shmdt();shmctl(); 在使用这些函数需引进头文件#include<sys/ipc.h>和#include<sys/shm.h>
我们都知道在计算机的世界里什么都必须先声明后使用，对此也不例外。 要实现共享内存通信，必须现有共享内存的区域。 下面我们看一下shmget函数。 函数原型：int shmget(key_t _key, size_t _size, int _shmflg); 功能：创建共享内存 返回值：返回共享内存的标识码。失败返回-1。 参数说明： _key :标识共享内存的键值。有IPC _PRIVATE选项表示该内存块为该进程私有，一般不用。 _size :表示要建立共享内存的长度。我们一般用getpagesize();函数来设定，此函数的返回值为4096个字节。 _shmflg: 标志，是权限或创建方式。 创建方式有：IPC_CREAT如果内存不存在则创建一个共享内存，否则打开。 IPC_EXCL 只有共享内存不存在的时候，新的共享内存才会被创建，否则会产生错误。
下面我们简单地看一个小例子：
/* demo shmfet */ #include<stdio.h> #include<fcntl.h> #include<stdlib.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/shm.h> #include <unistd.h> int main(int argc ,char *argv[]) { int shmid; shmid = shmget(IPC_PRIVATE ,getpagesize(),IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); //getpagesize() return 4096. if(shmid == -1) { perror("shmget error:"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("shmid=%d\n",shmid);//在此我们打印创建的内存表识ID return 0; } 运行结果为：我们可以用ipcs -m(查看系统共享内存块信息 的命令)来查看是否被创建成功。
当然也可以删除删除共享内存命令为： ipcrm shm shmid列的列号(共享内存的标识ID)。 eg: ipcrm shm 4816896
通常情况下，该_key值通过ftok函数得到，来生成唯一的ＫＥＹ值ID ｉｎｔ ｋｅｙ＿ｔ ｋｅｙ； ｋｅｙ＝ｆｔｏｋ（＂/ｅｔｃ/ｐａｓｓｗｄ＂，１２３４）； ｉｎｔ ｓｈｍｉｄ＝shmget(ｋｅｙ,getpagesize(),IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
注： #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> 如下： key_t ftok( char * fname, int id ) fname就是你指定的文件名（已经存在的文件名），一般使用当前目录，如： key_t key; key = ftok(".", 1); 这样就是将fname设为当前目录。
id是子序号。 在一般的UNIX实现中，是将文件的索引节点号取出，前面加上子序号得到key_t的返回值。 如指定文件的索引节点号为65538，换算成16进制为0x010002，而你指定的ID值为38，换算成16进制为0x26，则最后的key_t返回值为0x26010002。 查询文件索引节点号的方法是： ls -i 当删除重建文件后，索引节点号由操作系统根据当时文件系统的使用情况分配，因此与原来不同，所以得到的索引节点号也不同。
如果要确保key_t值不变，要么确保ftok的文件不被删除，要么不用ftok，指定一个固定的key_t值
ｉｎｔ ｓｈｍｉｄ＝shmget(6666 ,getpagesize(),IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
下面看个例子： /* demo shmfet 2 */ #include<stdio.h> #include<fcntl.h> #include<stdlib.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/shm.h> #include <unistd.h> int main(int argc ,char *argv[]) { int shmid; int key_t key; key=ftok(“.”,1234); Shmid=shmget(key ,getpagesize(),IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
//getpagesize() return 4096. if(shmid == -1) { perror("shmget error:"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("shmid=%d\n",shmid);//在此我们打印创建的内存表识ID return 0; } 运行结果：
会提示file exits 因为我们已经指定一个固定的key_t值。
==================================================================== 下面我们看第二个函数 #include<sys/shm.h> #include<sys/ipc.h>
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
功能：允许进程访问共享内存。 返回值：成功返回共享内存的起始地址，失败返回-1. 参数： _Shmid 共享内存的ID ，也就是shmget();函数的返回值。 _Shmaddr 共享内存的起始地址。一般指定为0. _ shmflg 是本进程对共享内存的操作模式。一般指定为0，即可读可写。 如果指定为SHM_RDONLY 的话就是只读模式。 提示：后卖弄我们会看个例子。
下面我们看第3个函数 使用完了内存我们要进行释放操作。 #include<sys/shm.h> #include<sys/ipc.h> Int shmdt( _const void *＿ｓｈｍａｄｄｒ); 功能：释放共享内存，虽然释放不用了，但是共享内存仍然存在。 参数：共享内存的起始地址；就是shmat();函数的返回值。 返回值：成功返回0，失败返回-1. 下面我们看第4个函数； #include<sys/shm.h> #include<sys/ipc.h> Int shmctl(int _shmid,int _cmd ,struct shmid _ds *buf); 功能：共享内存的控制函数 返回值：成功返回0，失败返回-1. 参数：_shmid 共享内存的ID。 _cmd 允许的存在，最常用的有IPC_RMID 删除共享内存的内存段。 buf 不错内存模式状态和访问权限的数据结构，通常为0. =====================================================================================================
Ok,看例子，让程序验证真理： 我们来实现BMI 指数：体重指数来衡量肥胖我们以 20~25为正常 <20 偏瘦 >25偏胖计算,可能不是这个值。但主要是通信(*^__^*)嘻嘻…… =================================================================================================== 源文件1： #include<stdio.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/shm.h> #include<stdlib.h> int main(int argc ,char *argv[]) { int shmid; float *addr; float h,w,flag=1.0f;//flag 作为判断循环的标志 shmid= shmget(ftok("./file",1000),getpagesize(),IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); if(shmid==-1) { perror("shmget error:"); exit(EXIT_FAILURE); } addr=shmat(shmid,0,0); if(-1==*addr) { perror("shmat error:"); exit(EXIT_FAILURE); } while(1) { printf(" enter you height(CM) and height(KG):\n"); scanf("%f%f",addr,addr+1); *(addr+2)=flag; if(*addr==0||*(addr+1)==0 ) break; //if 输入其中一个的为0，跳出循环结束程序 } return 0; } 源文件2： #include<stdio.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/shm.h> #include<stdlib.h> int main(int argc ,char *argv[]) { int shmid; float *addr; float h,w; shmid= shmget(ftok("./file",1000),getpagesize(), 0666); if(shmid==-1) { perror("shmget error:"); exit(EXIT_FAILURE); } addr =shmat(shmid,0,0); if(-1== *addr) { perror("shmat error:"); exit(EXIT_FAILURE); } while(1) { if(*(addr+2)!=1.0) //如果还没有输入新的数据那么就跳过此次循环，直到再次输入新的数据。 { sleep(1); continue; } *(addr+2)=0; h=*addr; w=*(addr+1); if(h==0 || w==0) break; //if 输入其中一个的为0，跳出循环结束程序 int ret=w/(h*h/10000); if(ret>=20 &&ret <=25) { printf("ok!\n"); }else if(ret <20) { printf("thin!\n"); } else { printf("fat!\n"); } } if(-1==shmdt(addr)) { perror("shmdt error:"); exit(EXIT_FAILURE); } if (shmctl(shmid,IPC_RMID,0)==-1) { perror("shctl error:"); exit(EXIT_FAILURE); } return 0; } 运行结果，当我们在一个终端上输入时，在另一个终端会打印出结果，而当我们输入0，0时两个都会退出.
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