进程间通信---共享内存（shmget）

原创

nnssll 2009-09-08 00:04:09 博主文章分类：技术 ©著作权

文章标签 休闲 shmdt shmat shmget shmctl 文章分类 C/C++ 后端开发

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当然只有mmap是可以的，不过由于各种不同的系统的架构不一样，后来又经过整合，所以我们现在的linux有多种内存共享方案，下面在介绍一种非常常用的系统V内存方案。

本人首先再在上次的基础之上介绍一个网址

http://www.360doc.com/content/080702/11/67071_1389854.html

（国防科大的仁兄）

本人在自己理解的基础上一步一步去深入

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

int main()
{
  int shmid;
  char *shmadd;
  struct shmid_ds shmbuf;

  if((shmid=shmget(IPC_PRIVATE,1000,0666))<0)
    {perror("shmget");exit(1);}
  else printf("created shared-memory: %d\n",shmid);
  system("ipcs -m");

  if((shmadd=shmat(shmid,0,0))<(char *)0)
    { perror("shmat");exit(1); }
  else printf("attached shared-memory\n");
  system("ipcs -m");

  if((shmdt(shmadd))<0) //禁止本进程再使用该共享内存区
    {perror("shmdt");exit(1);}
  else printf("deleted shared-memory\n");
  system("ipcs -m");
  if(shmctl(shmid,IPC_RMID,&shmbuf)<0)
    {perror("shmctl");exit(1);}
  system("ipcs -m");

  return 0;
}

shmget

int shmget(key_t key, size_t size, int flag);

key: 标识符的规则

size:共享存储段的字节数

flag:读写的权限

返回值：成功返回共享存储的id，失败返回-1

shmat

void *shmat(int shmid, const void *addr, int flag);

shmid：共享存储的id

addr：一般为0，表示连接到由内核选择的第一个可用地址上，否则，如果flag没有指定SHM_RND，则连接到addr所指定的地址上，如果flag为SHM_RND，则地址取整

flag：如前所述，一般为0

返回值：如果成功，返回共享存储段地址，出错返回-1

shmdt

int shmdt(void *addr);

addr:共享存储段的地址，以前调用shmat时的返回值

shmdt将使相关shmid_ds结构中的shm_nattch计数器值减1

shmctl

int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf)

shmid:共享存储段的id

cmd：一些命令，有：IPC_STAT,IPC_RMID,SHM_LOCK,SHM_UNLOCK

程序说明：

结合我一些函数的说明，这个程序应该就很容易懂了，另外需要补充的是，查看共享内存段的命令式：ipcs -m，删除共享内存段的命令是：ipcrm -m shmid,请注意，共享内存不会随着程序结束而自动消除，要么调用shmctl删除，要么自己用手敲命令去删除，否则永远留在系统中

另看

ipc_write.c

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

typedef struct
{
        char name;
  int age;
}people;

int main(int argc,char **argv)
{
     int shm_id,i;
     key_t key;
     char temp_char;
     people *p_map;

     shm_id=shmget(IPC_PRIVATE,4096,IPC_CREAT);
     if(shm_id<0)
        {perror("shmget error");return;}
     p_map=(people*)shmat(shm_id,NULL,0);
     temp_char='a';
     for(i=0;i<10;i++)
     {
        (*(p_map+i)).name=temp_char;
        (*(p_map+i)).age=20+i;
        temp_char+=1;
     }
     if(shmdt(p_map)<0)
    perror("detach error");

     return 0;
}

ipc_read.c

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

typedef struct
{
        char name;
  int age;
}people;
int main(int argc,char **argv)
{
     int shm_id,i;
     key_t key;
     people *p_map;
     struct shmid_ds shmbuf;

     shm_id=393216;//393216是ipcs -m查看到的shmid
     p_map=(people*)shmat(shm_id,NULL,0);
     for(i=0;i<10;i++)
     {
        printf("name----------%c\n",(*(p_map+i)).name);
        printf("age------------%d\n",(*(p_map+i)).age);
     }
     if(shmdt(p_map)<0)
   perror("shmdt error");
     if(shmctl(shm_id,IPC_RMID,&shmbuf)<0)
   perror("shmctl error");

    return 0;
}

ipc_write.c实现向共享内存里面写，ipc_read.c实现从共享内存里面读

不过在ipc_write.c的shmget的第一个参数是IPC_PRIVATE，所以分配的key的值是

由系统产生的，并且没有任何标志独特性的key_t的值。那么ipc_read.c是如何知道shm_id的呢?我这个是自己手工查ipcs -m得来的，那么编程中如何实现呢？

1.建立具有非常鲜明特征，独特的key值

2.通过信号量，消息队列或者管道(FIFO)传输这个shm_id

shm_id也有人用，不过稍微麻烦一点，下面介绍用第一种方法

shm_ftok_write.c

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

typedef struct
{
        char name;
  int age;
}people;

int main(int argc,char **argv)
{
     int shm_id,i;
     key_t key;
     char temp_char;
     people *p_map;
     char *name="/dev/shm/myshm1";

     key = ftok(name,0);
     printf("key=%d\n",key);
     if(key==-1)
                 perror("ftok error");
     shm_id=shmget(IPC_PRIVATE,4096,IPC_CREAT);
                     printf("shm_id=%d\n",shm_id);
     if(shm_id==-1)
        {perror("shmget error");return;}
     p_map=(people*)shmat(shm_id,NULL,0);
     temp_char='a';
     for(i=0;i<10;i++)
     {
        (*(p_map+i)).name=temp_char;
        temp_char+=1;
        (*(p_map+i)).age=20+i;
     }
     if(shmdt(p_map)==-1)
    perror("detach error");

     return 0;
}

ipc_ftok_read.c

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

typedef struct
{
        char name;
  int age;
}people;
int main(int argc,char **argv)
{
     int shm_id,i;
     key_t key;
     people *p_map;
     char *name="/dev/shm/myshm1";

     key = ftok(name,0);
     if(key==-1)
                 perror("ftok error");
     shm_id=shmget(key,4096,IPC_CREAT);
                    printf("shm_id=%d\n",shm_id);
     if(shm_id==-1)
        {perror("shmget error");return;}
     p_map=(people*)shmat(shm_id,NULL,0);
     p_map=(people*)shmat(393216,NULL,0);
     for(i=0;i<10;i++)
     {
        printf("name----------%c\n",(*(p_map+i)).name);
        printf("age-----------%d\n",(*(p_map+i)).age);
     }
     if(shmdt(p_map)==-1)
    perror("detach error");

    return 0;
}

这里用的是独特鲜明的key值

执行程序之前，先创建"/dev/shm/myshm1"文件

最好是写成自己的执行文件的目录，如"/home/nsl/myprogram/ipc_ftok_write"这样就不会存在文件不存在的情况了

ftok

key_t ftok( char * fname, int id )

frame：文件的全路径，要求文件存在且进程可访问

id：第几个共享内存

返回值：返回key值

注明：系统V共享内存与mmap相比，就是系统V共享内存从来不把数据真正写到磁盘文件中去，而mmap机制在munmap的时候将数据写到磁盘文件

发现原来系统V共享内存也需要文件的支撑

当然，共享内存没有这么容易，还有大量的同步要做

再补充点共享内存的派系知识：