linux进程间共享内存通信详解
今天复习到共享内存，将整个共享内存的使用精细的学习了一下，下面是跟据自己的理解和查找到的资料整理出来的。
使用共享内存共分四步:
我们用一个简短的例子来体验一下这个过程：
int *addr; //用来保存映射的地址
int shmid; //用来保存共享内存的ID标识符
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, 4, 0); //获得四个字节大小的共享内存，返回的共享内存ID标识符被保存到shmid中
addr = shmat(shmid, 0, 0); //映射共享内存，获得共享内存地址
*addr = 3; //对共享内存进行操作，将这个地址赋值为3
shmdt(addr); //解除映射，但共享内存依然存在于系统中，没有被删除
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL); //删除共享内存
上面只是一个简短示例，用来体会一下应用过程，实际编写程序时，需要对返回值进行检检查，以免出错。
查看系统中已有的共享内存可用命令：ipcs
现在解释一下这四个函数的用法：
1.int shmget(key_t key, int size, int shmflg);
当key取值为IPC_PRIVATE时，建立新的共享内存，大小由size决定。
当key取值不为IPC_PRIVATE时，而且也不是已建立的共享内存IPC key，则视参数shmflg中是否有IPC_CREAT标志，来决定是否建立新的共享内存，并且以key值为新共享内存的IPC key。如果没有IPC_CREAT标志，则会返回错误。
当key取值为已建立的共享内存IPC key时，如果参数shmflg中包含IPC_CREAT和IPC_EXCL，则返回错误。如果只包含这两个标志中的其中之一，或者两个都不包含，则视size的大小是否小于等于这个已存在的共享内存的大小，如果小于等于，则返回这个共享内存的ID标识符；否则，返回错误。
参数shmflg也可以用来设置共享内存的存取权限，其值相当于open()函数的mode用法，执行位不用。
返回值：若成功返回共享内存的ID标识符，错误返回-1，错误原因存于errno
2.void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
shmid为共享内存ID标识符。
shmaddr指定映射的地址：
如果shmaddr为0，则由内核自动分配。
如果不为0，shmflg也没有指定IPC_RND旗标，则以参数shmaddr为连接地址。
如果不为0，shmflg指定了IPC_RND旗标，则将自动将参数shmflg调整为SHMLBA的整数倍。
SHMLBA的定义有两种情况，如下：
#define SHMLBA PAGE_SIZE
#define SHMLBA (4 * PAGE_SIZE)
shmflg还可以有SHM_RDONLY，表示映射的内存只可以读。
附加说明：1.在经过fork()之后，映射的地址会被继承到子进程。
2.在经过exec()之后，映射的地址连接会自动脱离。
3.程序运行结束之后，映射的地址连接也会自动脱离。
返回值：若成功返回映射得到的地址，错误返回-1，错误原因存于errno
3. int shmdt(const void *shmaddr);
shmaddr为shmat()映射后获得的地址，此函数解除shmaddr与它连接的共享内存之间的映射。
返回值：成功返回0，否则返回-1，错误原因存于errno
4. int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
shmctl()提供了几种方式来控制共享内存的操作，shmid为共享内存的ID标识符，cmd为操作的命令，有如下操作：
IPC_STAT 把共享内存的shmid_ds结构数据复制到buf（每个共享内存中，都包含有一个shmid_ds结构，里面保存了一些关于本共享内存的信息）
IPC_SET 将参数所指的shmid_ds结构中的shm_perm.uid、shm_perm.gid和shm_perm.mode复制到共享内存的shmid_ds结构内。
IPC_RMID 删除共享内存和其包含的数据结构
SHM_LOCK 不让此共享内存置换到 swap (什么是swap，这个本人也不理解，如果有高手知道，希望不吝赐教)
SHM_UNLOCK 允许此共享内存置换到swap
SHM_LOCK和SHM_UNLOCK为Linux特有，且唯有超级用户允许使用。
shmid_ds结构定义（linux-2.6.32.2）：
struct shmid_ds {
struct ipc_perm shm_perm; /* operation perms */
int shm_segsz; /* size of segment (bytes) */
__kernel_time_t shm_atime; /* last attach time */
__kernel_time_t shm_dtime; /* last detach time */
__kernel_time_t shm_ctime; /* last change time */
__kernel_ipc_pid_t shm_cpid; /* pid of creator */
__kernel_ipc_pid_t shm_lpid; /* pid of last operator */
unsigned short shm_nattch; /* no. of current attaches */
unsigned short shm_unused; /* compatibility */
void *shm_unused2; /* ditto - used by DIPC */
void *shm_unused3; /* unused */
};
shm_segsz 共享内存的大小(bytes)。
shm_atime 最后一次attach(映射)此共享内存的时间
shm_dtime 最后一次detach(解除映射)此共享内存的时间
shm_ctime 最后一次更动此共享内存的时间。
shm_cpid 建立此共享内存的进程识别码。
shm_lpid 最后一个操作此共享内存的进程识别码。
下面是一个经典范例：
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define KEY 1234
#define SIZE 1024
int main()
{
int shmid;
char *shmaddr;
struct shmid_ds buf;
shmid = shmget(KEY, SIZE, IPC_CREAT | 0600); /*建立共享内存*/
if (fork() == 0)
{
shmaddr = (char *) shmat(shmid, 0, 0);
strcpy(shmaddr, "Hi! I am Chiled process!/n");
printf("Child: write to shared memery: /"Hi! I am Chiled process!/"/n");
shmdt(shmaddr);
return;
}
else
{
sleep(3); /*等待子进程执行完毕*/
shmctl(shmid, IPC_STAT, &buf); /*取得共享内存的状态*/
printf("shm_segsz = %d bytes/n", buf.shm_segsz);
printf("shm_cpid = %d/n", buf.shm_cpid);
printf("shm_lpid = %d/n", buf.shm_lpid);
shmaddr = (char*) shmat(shmid, 0, SHM_RDONLY);
printf("Father: %s/n", shmaddr); /*显示共享内存内容*/
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL); /*删除共享内存*/
}
}