linux进程通信之共享内存

共享内存同意两个或多个进程共享一给定的存储区，由于数据不须要来回复制，所以是最快的一种进程间通信机制。共享内存能够通过mmap()映射普通文件（特殊情况下还能够採用匿名映射）机制实现，也能够通过系统V共享内存机制实现。应用接口和原理非常easy，内部机制复杂。为了实现更安全通信，往往还与信号量等同步机制共同使用。以下主要介绍系统V共享内存机制，主要用到的系统API包含：

1.shmget函数：获得一个共享内存标识符。

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

2.shmat函数：进程将共享内存连接到它的地址空间。

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

flag：如前所述，一般为0        //推荐值

返回值：假设成功，返回共享存储段地址，出错返回-1

3.shmdt函数：将共享内存与进程的地址空间脱轨。

int shmdt(void *addr);

addr:共享存储段的地址，曾经调用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

4.shmctl函数：删除该共享内存。

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

请注意，共享内存不会随着程序结束而自己主动消除，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。

一个实际样例：

server端：

/*
    Write data to a shared memory segment
*/

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

#define BUFSZ 4096

int main()
{
    int shmid;
    char* shmbuf;
    key_t key;
    char* msg;
    int len;

    key=ftok("/tmp",0);

    if((shmid=shmget(key,BUFSZ,IPC_CREAT|0666))<0)
    {
    perror("shmget");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("segment created:%d\n",shmid);
    system("ipcs -m");

    if((shmbuf=(char*)shmat(shmid,0,0))<0)
    {
    perror("shmat");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    msg="This is the message written to the shared memory.";
    len=strlen(msg);
    strcpy(shmbuf,msg);

    printf("%s\nTotal %d characters have written to shared memory.\n",msg,len);

    if(shmdt(shmbuf)<0)
    {
    perror("shmdt");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    exit(EXIT_SUCCESS);

}

client：

/*
    read data from a shared memory segment
 */
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>

#define BUFSZ 4096

int main(int argc, char *argv[])
{
    int shmid;
    char *shmbuf;
    key_t key;
    int len;

    key = ftok("/tmp", 0);

    if((shmid = shmget(key, 0, 0)) < 0)
    {
        perror("shmget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }        

    if((shmbuf = (char *)shmat(shmid, 0, 0)) < 0)
    {
	    perror("shmat");
	    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Info read form shared memory is:\n%s\n", shmbuf);

    if(shmdt(shmbuf) < 0)
    {
	    perror("shmdt");
	    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL) < 0)
    {
    perror("shmctl");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }

    exit(EXIT_SUCCESS);
}