进程同步（二）—— 信号量&内存共享

内存共享是进程间常用的通信方式，可以实现两个完全独立的进程通信。

在访问共享内存时，同时需要信号量进行访问控制。

使用ipcs -m命令可以查看系统共享内存，ipce -m + key 可以删除指定的共享内存。

对共享内存操作时，使用信号量对共享内存进行保护，类似与线程中的互斥锁。都可以看做是通过PV操作实现临界资源保护。

P：对信号量标记位-1，获取信号量，如果标记位为0，表示有其他进程占用资源，无法获取。

V：对信号量标记位+1，释放信号量，将资源释放，给其他进程使用。

信号量和内存共享需要使用到的函数类似，下面是具体代码实现，函数参数不具体介绍。

 //shmwrite.cpp
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/sem.h>
 #include <sys/shm.h>
 #include <string.h>
 #include <iostream>

 using namespace std;

 const int SEMTAG = 0x2456;
 const int SHMTAG = 0x3443;
 const int MAXBUFFLEN = ;

 class SemOp
 {
 public:
     SemOp():m_iSemID(){};
     void InitSem();
     void GetSem();
     void ReleaseSem();
     void DelSem();
 private:
     int m_iSemID;
 };

 class ShmOp
 {
 public:
     ShmOp():m_iShmID(){};
     void InitShm();
     void WriteShm();
     void ReadShm();
     void DelShm();
 private:
     int m_iShmID;
     void *m_memAddr;
 };

 void SemOp::InitSem()
 {
     if ((m_iSemID = semget(SEMTAG, , |IPC_CREAT)) <= )
         cout<<"get semID failure!"<<endl;
     semctl(m_iSemID, , SETVAL, );
 }
 void SemOp::GetSem()
 {
     struct sembuf sem_get;
     sem_get.sem_num = ;
     sem_get.sem_op = -;
     sem_get.sem_flg = SEM_UNDO;
     semop(m_iSemID,&sem_get,);
 }
 void SemOp::ReleaseSem()
 {
     struct sembuf sem_release;
     sem_release.sem_num = ;
     sem_release.sem_op = ;
     sem_release.sem_flg = SEM_UNDO;
     semop(m_iSemID,&sem_release,);
 }
 void SemOp::DelSem()
 {
     semctl(m_iSemID, , IPC_RMID);
 }

 void ShmOp::InitShm()
 {
     if ((m_iShmID = shmget(SHMTAG, MAXBUFFLEN, |IPC_CREAT)) <= )
         cout<<"get m_iShmID failure!"<<m_iShmID<<endl;
 }
 void ShmOp::WriteShm()
 {
     char buff[MAXBUFFLEN];
     cin>>buff;
     m_memAddr = reinterpret_cast<void *>(shmat( m_iShmID, NULL,  ));
     memcpy(m_memAddr,buff,sizeof(buff));

 }
 void ShmOp::ReadShm()
 {
     char buff[MAXBUFFLEN];
     m_memAddr = reinterpret_cast<void *>(shmat( m_iShmID, NULL,  ));
     memcpy(buff,m_memAddr,sizeof(buff));
     cout<<buff;
 }
 void ShmOp::DelShm()
 {
     shmdt(m_memAddr);
 }

 int main()
 {
     SemOp sem;
     ShmOp shm;

     sem.InitSem();
     shm.InitShm();

     sem.GetSem();
     shm.WriteShm();
     sem.ReleaseSem();

     shm.DelShm();
     sem.DelSem();
     return ;
 }

读共享内存代码类似，只需要修改main函数，对共享内存执行读操作。

 int main()
 {
     SemOp sem;
     ShmOp shm;

     sem.InitSem();
     shm.InitShm();

     sem.GetSem();
     shm.ReadShm();
     sem.ReleaseSem();

     shm.DelShm();
     sem.DelSem();
     return ;
 }

执行写操作后，可以使用ipcs命令查看系统共享内存情况。

执行代码结果：