Linux进程间通信之《共享内存》入门

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共享内存是Linux系统进程间通信常用的方式，通常用于数据量较大的情况，如果只是用于不同的进程间消息通知，那不如用消息队列或者socket。之前做的项目中，使用共享内存的其实只有一种情况：视频数据的共享。设备类似于DVR，视频采集编码在一个独立的程序中，另一个程序负责协议通信。

共享内存要想好用，共享的那段内存，需要用数据结构和队列组织起来，加上读写索引和数据有效标志（已读和未读、可读）。下面的这个示例代码是我初学时的，适合入门和了解使用流程。

代码

写端代码

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define N 1024

typedef struct
{
    pid_t pid;
    char text[N];
}SHMBUF;

void handler(int signo) {printf("signo=%d\n", signo);}

int main()
{
	int shmid;
    SHMBUF *shmadd;
    key_t key;
    pid_t peerpid;

    if ((key = ftok(".", 'a')) == -1)
    {
        perror("ftok");
        exit(-1);
    }

    signal(SIGUSR1, handler);

	if ((shmid = shmget(key, sizeof(SHMBUF), 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL)) == -1)
	{
        if (errno == EEXIST)
        {
            shmid = shmget(key, sizeof(SHMBUF), 0666);
	        if ((shmadd = (SHMBUF *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHMBUF *)-1)
        	{
	         	perror("shmat");
		        exit(-1);
        	}
            peerpid = shmadd->pid;
            shmadd->pid = getpid();
            kill(peerpid, SIGUSR1);
        }
        else
        {
    	    perror("shmget");
	    	exit(-1);
        }
	}
    else    //first process
    {
	    if ((shmadd = (SHMBUF *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHMBUF *)-1)
    	{
	    	perror("shmat");
		    exit(-1);
    	}
        shmadd->pid = getpid();
        //sprintf(shmadd, "%d", getpid());
        pause();
        peerpid = shmadd->pid;
    }

    printf(">");
    while (1)
    {
        fgets(shmadd->text, N, stdin);
        shmadd->text[strlen(shmadd->text)-1] = '\0';
        kill(peerpid, SIGUSR1);
        if (strncmp(shmadd->text, "quit", 4) == 0)
        {
            sleep(1);
	        if (shmdt(shmadd) == -1)
        	{
		        perror("shmdt");
        	}
	        if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1)
        	{
		        perror("RM");
        		exit(-1);
        	}

            exit(0);
        }
        pause();
        printf(">");
    }

	return 0;
}

读取端代码

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define N 1024

typedef struct
{
    pid_t pid;
    char text[N];
}SHMBUF;

void handler(int signo) {printf("signo=%d\n", signo);}
int main()
{
	int shmid;
    SHMBUF *shmadd;
    key_t key;
    pid_t peerpid;

    if ((key = ftok(".", 'a')) == -1)
    {
        perror("ftok");
        exit(-1);
    }

    signal(SIGUSR1, handler);

	if ((shmid = shmget(key, sizeof(SHMBUF), 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL)) == -1)
	{
        if (errno == EEXIST)
        {
            shmid = shmget(key, sizeof(SHMBUF), 0666);
	        if ((shmadd = (SHMBUF *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHMBUF *)-1)
        	{
	         	perror("shmat");
		        exit(-1);
        	}
            peerpid = shmadd->pid;
            shmadd->pid = getpid();
            kill(peerpid, SIGUSR1);
        }
        else
        {
    	    perror("shmget");
	    	exit(-1);
        }
	}
    else    //first process
    {
	    if ((shmadd = (SHMBUF *)shmat(shmid, NULL, 0)) == (SHMBUF *)-1)
    	{
	    	perror("shmat");
		    exit(-1);
    	}
        shmadd->pid = getpid();
        pause();
        peerpid = shmadd->pid;
    }

    while (1)
    {
        pause();
        printf("read %s\n", shmadd->text);
        if (strncmp(shmadd->text, "quit", 4) == 0)
        {
	        if (shmdt(shmadd) == -1)
        	{
		        perror("shmdt");
        	}
            exit(0);
        }
       // sleep(1);
       usleep(100000);
       kill(peerpid, SIGUSR1);
    }
    exit(0);
}

编译

gcc reader.c -o reader
gcc writer.c -o writer

运行