战神诀小说简介:共享内存浅析

       共享内存可以说是最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式。两个不同进程A、B共享内存的意思是，同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新，反之亦然。由于多个进程共享同一块内存区域，必然需要某种同步机制，互斥锁和信号量都可以。

        采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝。对于像管道和消息队列等通信方式，则需要在内核和用户空间进行四次的数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据:一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件。共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回文件的。因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的

        要使用共享内存，应该有如下步骤：
1.开辟一块共享内存 shmget()
2.允许本进程使用共某块共享内存 shmat()
3.写入/读出
4.禁止本进程使用这块共享内存 shmdt()
5.删除这块共享内存 shmctl()或者命令行下ipcrm

ftok()。它有两个参数，一个是字符串，一个是字符。字符串一般用当前进程的程序名，字符一般用来标记这个标识符所标识的共享内存是这个进程所开辟的第几个共享内存。ftok()会返回一个key_t型的值，也就是计算出来的标识符的值。

shmkey = ftok( "mcut" , 'a' ); // 计算标识符

操作共享内存,我们用到了下面的函数
#include
#include
#include

int shmget( key_t shmkey , int shmsiz , int flag );
void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );
int shmdt( char *shmaddr );

shmget()是用来开辟/指向一块共享内存的函数。参数定义如下：
key_t shmkey 是这块共享内存的标识符。如果是父子关系的进程间通信的话，这个标识符用IPC_PRIVATE来代替。但是刚才我们的两个进程没有任何关系，所以就用ftok()算出来一个标识符使用了。
int shmsiz 是这块内存的大小．
int flag 是这块内存的模式(mode)以及权限标识。
模式可取如下值： 新建：IPC_CREAT
使用已开辟的内存：IPC_ALLOC
如果标识符以存在，则返回错误值：IPC_EXCL
然后将“模式” 和“权限标识”进行“或”运算，做为第三个参数。
如： IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666
这个函数成功时返回共享内存的ID，失败时返回-1。

// shmid开辟共享内存

shmid = shmget( shmkey , sizeof(in_data) , IPC_CREAT | 0666 ) ;

shmat()是用来允许本进程访问一块共享内存的函数。
int shmid是那块共享内存的ID。
char *shmaddr是共享内存的起始地址
int shmflag是本进程对该内存的操作模式。如果是SHM_RDONLY的话，就是只读模式。其它的是读写模式
成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。

char *head , *pos ,

head = pos = shmat( shmid , 0 , 0 );

// 允许本进程使用这块共享内存

shmdt()与shmat()相反，是用来禁止本进程访问一块共享内存的函数。
参数char *shmaddr是那块共享内存的起始地址。
成功时返回0。失败时返回-1。

shmdt( head ); // 禁止本进程使用这块内存

此外，还有一个用来控制共享内存的shmctl()函数如下：
#include
#include
#include

int shmctl( int shmid , int cmd , struct shmid_ds *buf );
int shmid是共享内存的ID。
int cmd是控制命令，可取值如下：
IPC_STAT 得到共享内存的状态
IPC_SET 改变共享内存的状态
IPC_RMID 删除共享内存
struct shmid_ds *buf是一个结构体指针。IPC_STAT的时候，取得的状态放在这个结构体中。如果要改变共享内存的状态，用这个结构体指定。
返回值： 成功：0
失败：-1

shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);

刚才我们的mpaste.c程序中还可以加入这样几句。

struct shmid_ds buf;
... ...
shmctl( shmid , IPC_STAT , &buf ); // 取得共享内存的状态
... ...
shmctl( shmid , IPC_RMID , &buf ); // 删除共享内存

注意！！！！！！！！！：在使用共享内存，结束程序退出后。如果你没在程序中用shmctl()删除共享内存的话，一定要在命令行下用ipcrm命令删除这块共享内存。你要是不管的话，它就一直在那儿放着了。
简单解释一下ipcs命令和ipcrm命令。

取得ipc信息：
ipcs [-m|-q|-s]
-m 输出有关共享内存(shared memory)的信息
-q 输出有关信息队列(message queue)的信息
-s 输出有关“遮断器”(semaphore)的信息
%ipcs -m

删除ipc
ipcrm -m|-q|-s shm_id
%ipcrm -m 105