一.概述
1.共享内存允许多个进程共享物理内存的同一块内存区。
2.与管道和消息队列不同,共享内存在用户内存空间,不需要内核介入。降低了内核和用户缓冲区的数据复制开销。所以这种IPC速度比较快。
3.多个进程共享内存时需要其他同步机制来控制临界区,如上一篇的信号量
二.函数接口
1.创建或打开共享内存
#include <sys/shm.h> int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
key和shmflg同消息队列和信号量一样,这里不再叙述。
size:需要分配内存的大小
2.使用共享内存
#include <sys/shm.h> void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
shmid:shmget()返回的值
shmaddr:把刚刚创建的内存指向该指针。如果是NULL,内核会自动选择。
shmflg:如果shmaddr不为NULL,shmflg控制shmaddr如果指向内存。如内存只读,计算内存地址倍数等,可以查看man手册。
3.分离共享内存
#include <sys/shm.h> int shmdt(const void *shmaddr);
shmaddr是该进程指向共享内存的指针。把该共享内存从该进程分离,即该共享内存和该进程没有联系了。分离后,共存内存依然存在。
4.控制共享内存
#include <sys/shm.h> int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
cmd和消息队列一样,IPC_RMID是删除共享内存。
三.简单例子
我们写2个小程序,第一个创建和拷贝数据到共享内存,第二个读取共享内存数据并删除共享内存。
1.创建和拷贝
/** * @file shm1.c */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/shm.h> #define SHARE_MEM_BUF_SIZE 1024 void err_exit(const char *err_msg) { printf("error:%s\n", err_msg); exit(); } int main(void) { int shm_id; void *share_mem; "; shm_id = shmget(IPC_PRIVATE, SHARE_MEM_BUF_SIZE, | IPC_CREAT); ) err_exit("shmget()"); printf("shm_id:%d\n", shm_id); /* 把创建的共享内存指向该程序的一个指针 */ share_mem = shmat(shm_id, NULL, ); ) err_exit("shmat()"); /* 拷贝数据到共享内存 */ memcpy((char *)share_mem, text, strlen(text)); /* 分离共享内存 */ ) err_exit("shmdt()"); ; }
2.读取并删除
/** * @file shm2.c */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/shm.h> #define SHARE_MEM_BUF_SIZE 1024 void err_exit(const char *err_msg) { printf("error:%s\n", err_msg); exit(); } int main(int argc, const char *argv[]) { ) { printf(]); exit(); } void *share_mem; ]); /* 把创建的共享内存指向该程序的一个指针 */ share_mem = shmat(shm_id, NULL, ); ) err_exit("shmat()"); /* 读取数据 */ printf("read data:%s\n", (char *)share_mem); /* 分离共享内存 */ ) err_exit("shmdt()"); /* 删除共享内存 */ ) == -) err_exit("shmctl()"); ; }
四.实验
1.shm1.c用IPC_PRIVATE方式让内核自动创建一个key,并分配1024字节内存。第36行把"123456"拷贝到共享内存。
2.shm2.c从命令行来指定要使用的共享内存,第35行读取数据,第42行删除数据。
3.运行shm1后,可以得到共享内存的shmid,可以用ipcs -m | grep 'xxx'查看:
可以看到我们分配的1024字节内存。
4.运行shm2接收shmid=50954258的数据并删除共享内存,再用ipcs -m | grep 'xxx'查看:
可以看到读取了"123456"数据,用ipcs查看时,已被删除。