linux进程间通信之System V共享内存详解及代码示例

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共享内存是最快最为高效的进程间通信方式，当共享内存映射到共享它的某个进程的地址空间后，进程间的数据传递就不再牵扯到内核，进程可以直接读取内核，不需要通过内核系统调用进行数据拷贝。一般使用情况，从共享内存中写入或读取数据的进程间需要做同步，例如通过信号量，互斥锁去同步。

共享内存有System V 共享内存和Posix共享内存，本文介绍System V 共享内存。
System V共享内存头文件及相关函数原型：
#include <sys/shm.h>

int shmget(key_t key, size_t size, int oflag);
功能：创建一个新的共享内存区，或者访问一个已存在的共享内存区。
返回值：若成功返回共享内存区的标识符，若出错返回-1
参数：key是键值，可以是用ftok生成，也可以用IPC_PRIVATE; size是以字节为单位指定的内存区大小，当创建一个新的共享内存区时，需指定不为0的size值，并且初始化这些size字节为0，当使用一个已存在的共享内存区时，size值需为0; oflag是读写权限，还可以与IPC_CREAT或IPC_CREAT|IPC_EXCL按位或。


void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int flag);
功能：把由shmget创建的共享内存区映射到调用进程的地址空间。
返回值：若成功返回映射区的起始地址，若出错返回-1。
参数：shmid是由shmget返回的标识符；shmaddr是指定地址指针，如果是一个空指针，系统会自动分配地址，这是可移植性最好用法，是推荐用法，如果shmaddr是一个非空指针，返回的映射区地址取决于第三个参数flag是否指定了SHM_RND,如果没有指定SHM_RND,映射地址附接到由 shmaddr参数指定的地址，如果指定了SHM_RND,映射地址附接到由shmaddr参数指定的地址向下舍一个SHMLBA常值；flag默认为0表示可读写，若为SHM_RDONLY表示只读访问。

int shmdt(const void *shmaddr);
功能：关闭这个共享内存区映射，当进程终止时，共享内存映射会自动关闭，但并不是删除，可以通过shmctl函数的IPC_RMID命令删除。
返回值：成功返回0，出错返回-1

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
功能：操作共享内存区
返回值：成功返回0，出错返回-1。
参数： cmd参数有三个命令，IPC_RMID从系统中删除shmid标示的共享内存区，IPC_SET给所指定的共享内存区设置shmid_ds结构的三个成员shm_perm.uid,shm_perm.gid和shm_perm.mode,这三个成员的值来自buf参数指向的结构中的对应成员,IPC_STAT是从共享内存区取出shmid_ds结构并保存在参数buf结构。

一般的编程步骤如下：
1. 创建共享内存：
     通过函数shmget()创建共享内存
2. 映射共享内存：
     通过函数shmget()把创建的共享内存映射到进程
3. 使用共享内存：
4. 撤销共享内存映射
     函数shmdt()
5. 删除共享内存映射：
     函数shmctl()

代码举例shm_test.c: 父进程从终端读取数据放到共享内存，子进程从共享内存读取数据显示到终端

运行结果：
$ ./a.out
Create shared memory: 65536.
Created shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 65536      dongxw     666        2048       0

Child: Attach shared-memory: 0x7fc3519fe000.
Child Attach shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 65536      dongxw     666        2048       1

Child: Waiting for data...
Parent: Attach shared-memory: 0x7fc3519fe000.
Parent Attach shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 65536      dongxw     666        2048       2


Input string:
Child: Waiting for data...
Child: Waiting for data...
this is data
Parent: Deattach shared-memory.
Parent Deattach shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 65536      dongxw     666        2048       1

Child: Shared-memory: this is data

Child: Deattach shared-memory.
Child Deattach shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status
0x00000000 65536      dongxw     666        2048       0

Delete shared-memory.
Child Delete shared memory status:

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status

Finished!


可以看到红色标注从终端输入的数据“this is data”, 父进程读取写入共享内存区，子进程从共享内存读取再显示到终端红色标注“Child:Shared-memory:this is data”

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原文地址：https://www.cnblogs.com/wudymand/p/9226520.html