共享内存

共享内存是一种最为高效的进程间通信方式。因为进程可以直接读写内存，不需要任何数据的复制。为了在多个进程间交换信息，内核专门留出了一块内存区。这段内存区可以由需要访问的进程将其映射到自己的私有地址空间。因此，进程就可以直接读写这一块内存区而不需要要进行数据的复制，从而大大提高了效率。

共享内存

共享内存使用

函数说明

共享内存的实现分为两个步骤：

• 第一步是创建共享内存，这里用到的函数是shmget()，也就是从内存中获取一段共享内存区域
• 第二步映射共享内存，也就是把这段创建的共享内存映射到具体的进程空间中，这里使用的函数是shmat()
• 最后还有一个撤销映射的函数，shmdt()

函数格式

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

int shmget (key_t key, int size, int shmflg);
C

key:共享内存的键值，多个进程可以通过它访问同一个共享内存，IPC_PRIVATE用于创建当前进程的私有共享内存

size:共享内存的大小

shmflg:同open()函数的权限位，也可以使用八进制表示法

成功返回共享内存段标识符，出错返回-1

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

char *shmat (int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
C

shmid:要映射的共享内存区标识符

shmaddr:将共享内存映射到指定地址（0表示系统自动分配）

shmflg:默认0可读可写，SHM_RDONLY只读

成功返回被映射的段地址，出错返回-1

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

int shmdt (const void *shmaddr);
C

shmaddr:被映射的共享内存段地址

成功返回0，出错返回-1

例子

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define BUFFER_SIZE 2048

int main ()
{
    pid_t pid;
    int shmid;
    char *shm_addr;
    char flag[] = "WROTE";
    char buff[BUFFER_SIZE] = {0};

    if ((shmid = shmget (IPC_PRIVATE, BUFFER_SIZE, 0666)) < 0)
    {
        perror ("shmget");
        exit (1);
    }
    else
    {
        printf ("Creat shared-memory: %d\n", shmid);
    }

    system ("ipcs -m");

    pid = fork ();

    if (pid == -1)
    {
        perror ("fork");
        exit (1);
    }
    else if (pid == 0)
    {
        if ( (shm_addr = shmat (shmid, 0, 0)) == (void*) -1)
        {
            perror ("Child: shmat");
            exit (1);
        }
        else
        {
            printf ("Child: Attach shared-memory: %p\n", shm_addr);
        }
        system ("ipcs -m");

        while (strncmp (shm_addr, flag, strlen (flag)))
        {
            printf ("Child: Wait for enable data...\n");
            sleep (5);
        }

        strcpy (buff, shm_addr + strlen (flag));
        printf ("Child: Shared-memory : %s\n", buff);

        if ((shmdt (shm_addr)) < 0)
        {
            perror ("Child: shmdt");
            exit(1);
        }
        else
        {
            printf ("Child: Deattach shared-memory\n");
        }
        system ("ipcs -m");
    }
    else
    {
        if ( (shm_addr = shmat (shmid, 0, 0)) == (void*) -1)
        {
            perror ("Parent: shmat");
            exit (1);
        }
        else
        {
            printf ("Parent: Attach shared-memory: %p\n", shm_addr);
        }
        sleep (1);
        printf ("\nInput some string:\n");
        fgets (buff, BUFFER_SIZE, stdin);
        strncpy (shm_addr + strlen (flag), buff, strlen (buff));
        strncpy (shm_addr, flag, strlen (flag));

        if ((shmdt (shm_addr)) < 0)
        {
            perror ("Parent: shmdt");
            exit(1);
        }
        else
        {
            printf ("Parent: Deattach shared-memory\n");
        }
        system ("ipcs -m");

        waitpid(pid, NULL, 0);

        if (shmctl (shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)
        {
            perror ("shmctl");
            exit(1);
        }
        else
        {
            printf ("Delete shared-memory\n");
        }
        system ("ipcs -m");

        printf ("Finished\n");
    }

    exit (0);
}

C