Linux中的共享内存

相关函数：

shmget()：

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

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
    - 功能：创建一个新的共享内存段，或者获取一个既有的共享内存段的标识。
        新创建的内存段中的数据都会被初始化为0
    - 参数：
        - key : key_t类型是一个整形，通过这个找到或者创建一个共享内存。
                一般使用16进制表示，非0值
        - size: 共享内存的大小(以分页的大小去创建的，也就是第一个大于传入的大小的分页大小去创建)
        - shmflg: 属性
            - 访问权限
            - 附加属性：创建/判断共享内存是不是存在
                - 创建：IPC_CREAT
                        IPC_CREAT 是一个用于创建共享内存的标志，指定了共享内存的权限。如果共享内存已经存在，该标志会被忽略。
                - 判断共享内存是否存在： IPC_EXCL , 需要和IPC_CREAT一起使用
                    使用例子：IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0664
        - 返回值：
            失败：-1 并设置错误号
            成功：> 0 返回共享内存的引用的ID，后面操作共享内存都是通过这个值。

shmat():

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


void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
    - 功能：和当前的进程进行关联
    - 参数：
        - shmid : 共享内存的标识（ID）,由shmget返回值获取
        - shmaddr: 申请的共享内存的起始地址(虚拟内存当中的地址)，指定NULL，内核指定
        - shmflg : 对共享内存的操作
            - 读 ： SHM_RDONLY, 必须要有读权限
            - 读写： 0 (必须要有读权限和写权限才能去操作共享内存)
    - 返回值：
        成功：返回共享内存的首（起始）地址。  失败(void *) -1

shmdt()：

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


int shmdt(const void *shmaddr);
    - 功能：解除当前进程和共享内存的关联
    - 参数：
        shmaddr：共享内存的首地址
    - 返回值：成功 0， 失败 -1

shmctl()：

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



int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
    - 功能：对共享内存进行操作。主要用来删除共享内存，共享内存要删除才会消失，创建共享内存的进行被销毁了对共享内存是没有任何影响。
    - 参数：
        - shmid: 共享内存的ID
        - cmd : 要做的操作
            - IPC_STAT : 获取共享内存的当前的状态
            - IPC_SET : 设置共享内存的状态
            - IPC_RMID: 标记共享内存被销毁
        - buf：需要设置或者获取的共享内存的属性信息
            - IPC_STAT : buf存储数据
            - IPC_SET : buf中需要初始化数据，设置到内核中
            - IPC_RMID : 没有用，NULL

key_t ftok()：

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



key_t?ftok(const?char?*pathname,?int?proj_id);
    - 功能：根据指定的路径名，和int值，生成一个共享内存的key
    - 参数：
        - pathname:指定一个存在的路径
            /home/nowcoder/Linux/a.txt
            / 
        - proj_id: int类型的值，但是这系统调用只会使用其中的1个字节
                   范围 ： 0-255  一般指定一个字符 'a'

使用共享内存实现简单的通信：

写程序代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>

int main() {    

    // 1.创建一个共享内存
    int shmid = shmget(100, 4096, IPC_CREAT | 0664);// 第一个参数一般给16进制的数
    printf("shmid : %d\n", shmid);
    
    // 2.和当前进程进行关联
    void * ptr = shmat(shmid, NULL, 0);

    char * str = "helloworld";

    // 3.写数据
    memcpy(ptr, str, strlen(str) + 1);

    printf("按任意键继续\n");// 不加程序会直接解除关联
    getchar();

    // 4.解除关联
    shmdt(ptr);

    // 5.删除共享内存
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}

读程序代码如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>

int main() {    

    // 1.获取一个共享内存
    int shmid = shmget(100, 0, IPC_CREAT);// 注意不能大于写文件的4096大小，这里也可以填4096。一般填0表示获取一个共享内存
    printf("shmid : %d\n", shmid);

    // 2.和当前进程进行关联
    void * ptr = shmat(shmid, NULL, 0);

    // 3.读数据
    printf("%s\n", (char *)ptr);
    
    printf("按任意键继续\n");
    getchar();

    // 4.解除关联
    shmdt(ptr);

    // 5.删除共享内存
    shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

    return 0;
}

运行结果如下：