共享内存是被多个进程共享的一部分物理内存。共享内存是进程间共享数据的一种最快的方法,一个进程向共享内存区域写入了数据,共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到其中的内容。原理图如下:
共享内存的实现分为两个步骤:
一、 创建共享内存,使用shmget函数。
二、 映射共享内存,将这段创建的共享内存映射到具体的进程空间去,使用shmat函数。
int shmget(key_t key ,int size,int shmflg)
key标识共享内存的键值:0/IPC_PRIVATE。当key的取值为IPC_PRIVATE,则函数shmget将创建一块新的共享内存;如果key的取值为0,而参数中又设置了IPC_PRIVATE这个标志,则同样会创建一块新的共享内存。
返回值:如果成功,返回共享内存表示符,如果失败,返回-1。
int shmat(int shmid,char *shmaddr,int flag)
参数:
shmid:shmget函数返回的共享存储标识符
flag:决定以什么样的方式来确定映射的地址(通常为0)
返回值:
如果成功,则返回共享内存映射到进程中的地址;如果失败,则返回-1。
当一个进程不再需要共享内存时,需要把它从进程地址空间中多里。
int shmdt(char *shmaddr)
贡献内存实例如下:
实验要求:创建两个进程,在A进程中创建一个共享内存,并向其写入数据,通过B进程从共享内存中读取数据。
chm_com.h函数
#define TEXT_SZ 2048 struct shared_use_st { int written_by_you; char some_text[TEXT_SZ]; };
读取进程:
/********************************************************** *实验要求: 创建两个进程,通过共享内存进行通讯。 *功能描述: 本程序申请和分配共享内存,然后轮训并读取共享中的数据,直至 * 读到“end”。 *日 期: 2010-9-17 *作 者: 国嵌 **********************************************************/ #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include "shm_com.h" /* * 程序入口 * */ int main(void) { int running=1; void *shared_memory=(void *)0; struct shared_use_st *shared_stuff; int shmid; /*创建共享内存*/ shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT); if(shmid==-1) { fprintf(stderr,"shmget failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } /*映射共享内存*/ shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0); if(shared_memory==(void *)-1) { fprintf(stderr,"shmat failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory); /*让结构体指针指向这块共享内存*/ shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory; /*控制读写顺序*/ shared_stuff->written_by_you=0; /*循环的从共享内存中读数据,直到读到“end”为止*/ while(running) { if(shared_stuff->written_by_you) { printf("You wrote:%s",shared_stuff->some_text); sleep(1); //读进程睡一秒,同时会导致写进程睡一秒,这样做到读了之后再写 shared_stuff->written_by_you=0; if(strncmp(shared_stuff->some_text,"end",3)==0) { running=0; //结束循环 } } } /*删除共享内存*/ if(shmdt(shared_memory)==-1) { fprintf(stderr,"shmdt failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } exit(EXIT_SUCCESS); }
写入进程:
/********************************************************** *实验要求: 创建两个进程,通过共享内存进行通讯。 *功能描述: 本程序申请了上一段程序相同的共享内存块,然后循环向共享中 * 写数据,直至写入“end”。 *日 期: 2010-9-17 *作 者: 国嵌 **********************************************************/ #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> #include "shm_com.h" /* * 程序入口 * */ int main(void) { int running=1; void *shared_memory=(void *)0; struct shared_use_st *shared_stuff; char buffer[BUFSIZ]; int shmid; /*创建共享内存*/ shmid=shmget((key_t)1234,sizeof(struct shared_use_st),0666|IPC_CREAT); if(shmid==-1) { fprintf(stderr,"shmget failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } /*映射共享内存*/ shared_memory=shmat(shmid,(void *)0,0); if(shared_memory==(void *)-1) { fprintf(stderr,"shmat failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Memory attached at %X\n",(int)shared_memory); /*让结构体指针指向这块共享内存*/ shared_stuff=(struct shared_use_st *)shared_memory; /*循环的向共享内存中写数据,直到写入的为“end”为止*/ while(running) { while(shared_stuff->written_by_you==1) { sleep(1);//等到读进程读完之后再写 printf("waiting for client...\n"); } printf("Ener some text:"); fgets(buffer,BUFSIZ,stdin); strncpy(shared_stuff->some_text,buffer,TEXT_SZ); shared_stuff->written_by_you=1; if(strncmp(buffer,"end",3)==0) { running=0; //结束循环 } } /*删除共享内存*/ if(shmdt(shared_memory)==-1) { fprintf(stderr,"shmdt failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } exit(EXIT_SUCCESS); }
3 . 在一个终端中运行shm1,在另一个终端中运行shm2.当shm1运行起来之后,由于共享内存中没有数据可读,会处于等待状态
[root@localhost 2-4-4]# ./shm1
Memory attached at B7F9A000
/***阻塞***/
再向shm2运行的终端输入字符串
[root@localhost 2-4-4]# ./shm2
Memory attached at B7FD8000
Enter some text:Impossible is nothing
waiting for client。。。
waiting for client。。。
Enter some text:Anything is possible
waiting for client。。。
Ener some text:end
[root@localhost 2-4-4]#
shm1能够逐个从共享内存中巴他们读出来,知道双方晕倒字符串"end"后,两个程序都退出。
[root@localhost 2-4-4]# ./shm1
Memory attached at B7F9A000
You write:Impossible is nothing
You write:Anything is possible
You write:end
[root@localhost 2-4-4]#
以上运行过程中,红色表示在终端1中运行的结果,蓝色表示在终端2里面运行的结果。