進(jìn)程間通信之共享內(nèi)存（一）
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作者：曾宏安，華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式學(xué)院講師。
1．共享內(nèi)存概述
共享內(nèi)存允許兩個(gè)或更多進(jìn)程共享一給定的存儲(chǔ)區(qū)。因?yàn)閿?shù)據(jù)不需要在各個(gè)進(jìn)程之間復(fù)制，所以這是最快的一種進(jìn)程間通信方式。使用共享內(nèi)存時(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)在于如何在多個(gè)進(jìn)程之間對(duì)一給定的存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行同步訪問(wèn)。
例如若一個(gè)進(jìn)程正在將數(shù)據(jù)放入共享內(nèi)存區(qū)，則在它做完這一操作之前，其他進(jìn)程不應(yīng)該去取這些數(shù)據(jù)。通常，信號(hào)量被用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)共享內(nèi)存訪問(wèn)的同步。
2．函數(shù)說(shuō)明
共享內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)分為4個(gè)步驟。
第一步是創(chuàng)建共享內(nèi)存，這里用到的函數(shù)是shmget，也就是從內(nèi)存中獲得一段共享內(nèi)存區(qū)域。
第二步是映射共享內(nèi)存，也就是把這段創(chuàng)建的共享內(nèi)存映射到具體的進(jìn)程空間去。這里使用的函數(shù)是shmat。
第三步是撤銷映射的操作，其函數(shù)為shmdt。
第四步是刪除創(chuàng)建的共享內(nèi)存，用到的函數(shù)是shmctl。
3．函數(shù)格式
以上函數(shù)用到的頭文件如下所示。
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
shmget函數(shù)的語(yǔ)法
函數(shù)原型
int shmget( key_t key, /* IPC_PRIVAte */
int size, /* 共享內(nèi)存區(qū)大小 */
int shm*) /* 同open函數(shù)的權(quán)限位，也可以用8進(jìn)制表示法 */
函數(shù)返回值
成功：共享內(nèi)存段標(biāo)識(shí)符
出錯(cuò)：-1
shmat函數(shù)的語(yǔ)法
函數(shù)原型
char *shmat( int shMID, /* 要映射的共享內(nèi)存區(qū)標(biāo)識(shí)符 */
cONST void *shmaddr, /* 將共享內(nèi)存映射到指定位置（若為0則表示把該段共享內(nèi)存映射到調(diào)用進(jìn)程的地址空間）*/
int shm*) /* SHM_RDONLY ：共享內(nèi)存只讀
默認(rèn)0 ：共享內(nèi)存可讀寫*/
函數(shù)返回值
成功：被映射的段地址
出錯(cuò)：-1
shmdt函數(shù)的語(yǔ)法
函數(shù)原型
int shmdt(const void *shmaddr) /* 被映射的共享內(nèi)存段地址 */
函數(shù)返回值
成功：0
出錯(cuò)：-1
shmctl函數(shù)的語(yǔ)法
函數(shù)原型
int shmctl(int shmid, /* 要操作的共享內(nèi)存區(qū)標(biāo)識(shí)符 */
int cmd, /*IPC _RMID : 刪除共享內(nèi)存
IPC_STAT : 獲取共享內(nèi)存屬性
IPC_SET : 設(shè)置共享內(nèi)存屬性 */
struct shmid_ds *buf) /* 指向保存共享內(nèi)存屬性的結(jié)構(gòu)體的指針*/
函數(shù)返回值
成功：0
出錯(cuò)：-1
4．使用實(shí)例
首先使用shmget函數(shù)，首先創(chuàng)建一個(gè)共享內(nèi)存區(qū)，之后將其映射到本進(jìn)程中，最后再解除這種映射關(guān)系并刪除創(chuàng)建的共享內(nèi)存。
這里要介紹的一個(gè)命令是ipcs，這是用于報(bào)告進(jìn)程間通信機(jī)制狀態(tài)的命令，它可以查看共享內(nèi)存、消息隊(duì)列等各種進(jìn)程間通信機(jī)制的情況，這里使用了system函數(shù)用于調(diào)用命令ipcs，參考代碼如下所示：
/*創(chuàng)建共享內(nèi)存*/
int shmid;
void *shmadd;
if ((shmid = shmget(IPC_PRIVATE,BUFSZ,0666)) < 0 )
{
perror(“fail to shmget ”);
exit(-1);
}
syetem(“ipcs –m”);
/*映射共享內(nèi)存*/
if ((shmadd = shmat(shmid,0,0)) == NULL )
{
perror(“fail to shmat ”);
exit(-1);
}
syetem(“ipcs –m”);
/*刪除共享內(nèi)存*/
if (shmdt(shmadd) < 0 )
{
perror(“fail to shmdt ”);
exit(-1);
}
syetem(“ipcs –m”);
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) < 0 )
{
perror(“fail to shmctl ”);
exit(-1);
}
syetem(“ipcs –m”);
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