1、共享記憶體介紹
共享記憶體可以說是最有用的程序間通訊方式，也是最快的ipc形式。兩個不同程序a、b共享記憶體的意思是，同一塊物理記憶體被對映到程序a、b各自的程序位址空間。程序a可以即時看到程序b對共享記憶體中資料的更新，反之亦然。由於多個程序共享同一塊記憶體區域，必然需要某種同步機制，互斥鎖和訊號量都可以。採用共享記憶體通訊的乙個顯而易見的好處是效率高，因為程序可以直接讀寫記憶體，而不需要任何資料的拷貝。因此，採用共享記憶體的通訊方式效率是非常高的。
2、應用場景
①程序間通訊-生產者消費者模式
生產者程序和消費者程序通訊常使用共享記憶體，比如乙個網路伺服器，接入程序收到資料報後，直接寫到共享記憶體中，並喚醒處理程序，處理程序從共享記憶體中讀資料報，進行處理。當然，這裡要解決互斥的問題。
②父子程序間通訊
由於fork產生的子程序和父程序不共享記憶體區，所以父子程序間的通訊也可以使用共享記憶體，以posix共享記憶體為例，父程序啟動後使用map_shared建立記憶體對映，並返回指標ptr。fork結束後，子程序也會有指標ptr的拷貝，並指向同乙個檔案對映。這樣父、子程序便共享了ptr指向的記憶體區。
③程序間共享-唯讀模式
業務經常碰到一種場景，程序需要載入乙份配置檔案，可能這個檔案有100k大，那如果這台機器上多個程序都要載入這份配置檔案時，比如有200個程序，那記憶體開銷合計為20m，但如果檔案更多或者程序數更多時，這種對記憶體的消耗就是一種嚴重的浪費。比較好的解決辦法是，由乙個程序負責把配置檔案載入到共享記憶體中，然後所有需要這份配置的程序只要使用這個共享記憶體即可。
3、共享記憶體相關函式詳解
①ftok()函式
獲得乙個id號.
應用說明:
在ipc中，我們經常用用key_t的值來建立或者開啟訊號量，共享記憶體和訊息佇列。
函式原型:
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
keys：
1）pathname一定要在系統中存在並且程序能夠訪問的
2）proj_id是乙個1－255之間的乙個整數值，典型的值是乙個ascii值。
當成功執行的時候，乙個key_t值將會被返回，否則－1被返回。我們可以使用strerror(errno)來確定具體的錯誤資訊。
考慮到應用系統可能在不同的主機上應用，可以直接定義乙個key，而不用ftok獲得：
#define ipckey 0x344378
②shmget()函式
用來開闢/指向一塊共享記憶體的函式
應用說明:
shmget（）用來獲得共享記憶體區域的id，如果不存在指定的共享區域就建立相應的區域。
函式原型:
int shmget(key_t key, size_t size, int shm***);
@key_t key 是這塊共享記憶體的識別符號。如果是父子關係的程序間通訊的話，這個識別符號用ipc_private來代替。如果兩個程序沒有任何關係，所以就用ftok()算出來乙個標 識符（或者自己定義乙個）使用了。
@int size 是這塊記憶體的大小．
@int flag 是這塊記憶體的模式(mode)以及許可權標識。
模式可取如下值：
ipc_creat 新建（如果已建立則返回目前共享記憶體的id）
ipc_excl 與ipc_creat結合使用，如果已建立則則返回錯誤
然後將「模式」 和「許可權標識」進行「或」運算，做為第三個引數。
如： ipc_creat | ipc_excl | 0640
例子中的0666為許可權標識,4/2/1 分別表示讀/寫/執行3種許可權，第乙個0是uid,第乙個6（4+2）表示擁有者的許可權，第二個4表示同組許可權，第3個0表示他人的許可權。
@這個函式成功時返回共享記憶體的id，失敗時返回-1。
關於這個函式，要多說兩句
建立共享記憶體時，shm***引數至少需要 ipc_creat | 許可權標識，如果只有ipc_creat 則申請的位址都是k=0xffffffff，不能使用；
獲取已建立的共享記憶體時，shm***不要用ipc_creat（只能用建立共享記憶體時的許可權標識，如0640），否則在某些情況下，比如用ipcrm刪除共享記憶體後，用該函式並用ipc_creat引數獲取一次共享記憶體（當然，獲取失敗），則即使再次建立共享記憶體也不能成功，此時必須更改key來重建共享記憶體。
③shmat()函式
將這個記憶體區對映到本程序的虛擬位址空間，用來允許本程序訪問一塊共享記憶體的函式。
函式原型:
void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );
@shmid是那塊共享記憶體的id。
@shmaddr是共享記憶體的起始位址，如果shmaddr為0，核心會把共享記憶體映像到呼叫程序的位址空間中選定位置；如果shmaddr不為0，核心會把共享記憶體映像到shmaddr指定的位 置。所以一般把shmaddr設為0。
@shmflag是本程序對該記憶體的操作模式。如果是shm_rdonly的話，就是唯讀模式。其它的是讀寫模式
@成功時，這個函式返回共享記憶體的起始位址。失敗時返回-1。
④shmdt()函式
刪除本程序對這塊記憶體的使用，shmdt()與shmat()相反，是用來禁止本程序訪問一塊共享記憶體的函式
函式原型:
int shmdt( char *shmaddr );
引數char *shmaddr是那塊共享記憶體的起始位址。
成功時返回0。失敗時返回-1。
⑤shmctl() 函式
控制對這塊共享記憶體的使用
函式原型：
int shmctl( int shmid , int cmd , struct shmid_ds *buf );
int shmid是共享記憶體的id。
int cmd是控制命令，可取值如下：
ipc_stat 得到共享記憶體的狀態
ipc_set 改變共享記憶體的狀態
ipc_rmid 刪除共享記憶體
struct shmid_ds *buf是乙個結構體指標。ipc_stat的時候，取得的狀態放在這個結構體中。如果要改變共享記憶體的狀態，用這個結構體指定。
返回值： 成功：0
失敗：-1
看**
#include #include #include #include #define my_shm_size 1024
int main(int argc, char **argv)
buf = (char *)shmat(shm_id, null, 0);
strcpy(buf, "test shm");
exit(0);
} int status;
wait(&status);
buf = (char *)shmat(shm_id, null, 0);
printf("get shm buf is :%s\n", buf);
shmdt(buf);
return 0;
}
get shm buf is :test shm
解析**：
①共享記憶體在父子程序中公用，直接定義乙個key_t值
②由於父子程序的shm_id不能公用，因此為了保證父子程序公用相同的shm_id,呼叫兩次shm_get,第一次建立一塊共享記憶體，第二次直接返回相同的shm_id
③通過指標buf來獲取到共享記憶體的位址，就可以對這塊共享記憶體為所欲為了。
下面再附上乙個例子，就是利用獲取共享記憶體的開始位址，然後對記憶體任意操作，**我就不解釋了
#include #include #include #include #define my_shm_size 1024
typedef struct info
s_info, *p_info;
int main(int argc, char **argv)
ptr = (int *)shmat(shm_id, null, 0);
*ptr = 3;
ptr++;
s_buf = (p_info)ptr;
strcpy(s_buf->name, "honghong");
s_buf->no = 1;
++s_buf;
strcpy(s_buf->name, "mingming");
s_buf->no = 2;
++s_buf;
strcpy(s_buf->name, "huahua");
s_buf->no = 3;
exit(0);
}int status;
wait(&status);
int *get_ptr;
get_ptr = (int *)shmat(shm_id, null, 0);
printf("counts is %d\n", *get_ptr);
s_buf = (p_info)++get_ptr;
while (s_buf != null && s_buf->no != 0)
if (shmctl(shm_id, ipc_rmid, null) == -1)
return 0;
}
counts is 3
get no = 1, name = honghong
get no = 2, name = mingming
get no = 3, name = huahua
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