【Linux】IPC之间的共享内存

喜欢ヅ旅行 2022-06-13 05:11 229阅读 0赞

共享内存的特点：

享内存块提供了在任意数量的进程之间进行高效双向通信的机制。每个使用者都可以读取写入数据，但是所有程序之间必须达成并遵守一定的协议，以防止诸如在读取信息之前覆写内存空间等竞争状态的出现。不幸的是，Linux无法严格保证提供对共享内存块的独占访问，甚至是在您通过使用IPC\_PRIVATE创建新的共享内存块的时候也不能保证访问的[独占性][Link 1]。 同时，多个使用共享内存块的进程之间必须协调使用同一个键值。

代码实现：

comm.h

#ifndef __SHM_H__
    #define __SHM_H__
    
    #include<stdlib.h>
    #include<stdio.h>
    #include<unistd.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/ipc.h>
    #include<sys/wait.h>
    #include<sys/shm.h>
    
    #define PATHNAME"."
    #define PROJ_ID 0X666
    
    int CreatShm(int size);
    int GetShm(int size);
    char* AtShm(int shmid);
    int DtShm(char* addr);
    int Destroy(int shmid);

comm.c

#include<comm.h>
    static int commShm(int flag,int size)
    {
    	key_t _key=ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
    	if(_key<0)
    	{
    		perror("ftok");
    		return -1;
    	}
    	int shmid = shmget(_key,size,flag);
    	if(shmid<0)
    	{
    		perror("shmget");
    		return -2;
    	}
    	return shmid;
    }
    
    int CretaShm(int size)//创建共享内存
    {
    	return sommShm(IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666，SIZE);
    }
    
    int GetShm(int size)//获取共享内存
    {
    	return commShm(IPC_CREAT,size);
    }
    
    char* AtShm(int shmid)
    {
    	return (char*)shmat(shmid,NULL,0);
    }
    
    int DtShm(chsr* addr)
    {
    	return shmdt(addr);
    }
    
    int DestroyShm(int shmid)
    {
    	if(shmct1((shmid),IPC_RMID,NULL)<0)
    	{
    		perror("shmct1");
    		return -1;
    	}
    	return 0;
    }

server.c

#include<comm.h>
    int main()
    {
    	int shmid=CreatShm(4096);
    	char* addr=AtShm(shmid);
    	if(addr==NULL)
    	{
    		printf("NULL\n");
    	}
    	while(1)
    	{
    		sleep(1);
    		printf("%s\n",addr);
    	}
    	DtShm(addr);
    	Destroy(Shmid);
    	return 0;
    }

client.c

#include<comm.h>
    int main()
    {
    	int shmid = GetShm(4096);
    	chra* addr StShm(shmid);
    	if(addr==NULL)
    	{
    		printf("addr==NULL\n");
    	}
    	int i=0;
    	while(i<4095)
    	{
    		addr[i]='a';
    		addr[i+1]='\0';
    		sleep(1);
    		i++;
    	}
    	DtShm(addr);
    	DestroyShm(shmid);
    	return 0;
    }

进程间通信的特点（优缺点）：   
1.无名管道简单方便．但局限于单向通信的工作方式．并且只能在创建它的进程及其子孙进程之间实现管道的共享：有名管道虽然可以提供给任意关系的进程使用．但是由于其长期存在于系统之中，使用不当容易出错。  
2.消息缓冲可以不再局限于父子进程．而允许任意进程通过共享消息队列来实现进程间通信．并由系统调用函数来实现消息发送和接收之间的同步．从而使得用户在使用消息缓冲进行通信时不再需要考虑同步问题．使用方便，但是信息的复制需要额外消耗CPU的时间．不适宜于信息量大或操作频繁的场合。  
3.共享内存针对消息缓冲的缺点改而利用内存缓冲区直接交换信息，无须复制，快捷、信息量大是其优点。但是共享内存的通信方式是通过将共享的内存缓冲区直接附加到进程的虚拟地址空间中来实现的．因此，这些进程之间的读写操作的同步问题操作系统无法实现。必须由各进程利用其他同步工具解决。另外，由于内存实体存在于计算机系统中．所以只能由处于同一个计算机系统中的诸进程共享。不方便网络通信。

[Link 1]: http://baike.sogou.com/lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=68571084&ss_c=ssc.citiao.link