【进程】进程通信-共享内存
共享內存
共享內存是系統出于多個進程之間通訊的考慮，而預留的的一塊內存區。在/proc/sys/kernel/目錄下，記錄著共享內存的一些限制，如一 個共享內存區的最大字節數shmmax，系統范圍內最大共享內存區標識符數shmmni等，可以手工對其調整，但不推薦這樣做。
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應用
共享內存的使用，主要有以下幾個API：ftok()、shmget()、shmat()、shmdt()及shmctl()。
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ftok()
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用ftok()函數獲得一個ID號.
應用說明:
在IPC中，我們經常用用key_t的值來創建或者打開信號量，共享內存和消息隊列。
函數原型:
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);?
Keys：
當成功執行的時候，一個key_t值將會被返回，否則－1被返回。我們可以使用strerror(errno)來確定具體的錯誤信息。
考慮到應用系統可能在不同的主機上應用，可以直接定義一個key，而不用ftok獲得：
#define IPCKEY 0x344378?
shmget()
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shmget()用來開辟/指向一塊共享內存的函數
應用說明:
shmget（）用來獲得共享內存區域的ID，如果不存在指定的共享區域就創建相應的區域。
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函數原型:
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);key_t key 是這塊共享內存的標識符。
如果是父子關系的進程間通信的話，這個標識符用IPC_PRIVATE來代替。
如果兩個進程沒有任何關系，所以就用ftok()算出來一個標識符（或者自己定義一個）使用了。
int size 是這塊內存的大小．
int flag 是這塊內存的模式(mode)以及權限標識。
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模式可取如下值： ? ? ? ?
- IPC_CREAT 新建（如果已創建則返回目前共享內存的id）
- IPC_EXCL?? 與IPC_CREAT結合使用，如果已創建則則返回錯誤
然后將“模式” 和“權限標識”進行“或”運算，做為第三個參數。
如：??? IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0640 ??
例子中的0666為權限標識,4/2/1 分別表示讀/寫/執行3種權限，第一個0是UID,第一個6（4+2）表示擁有者的權限，第二個4表示同組權限，第3個0表示他人的權限。
這個函數成功時返回共享內存的ID，失敗時返回-1。
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注意事項:
創建共享內存時，shmflg參數至少需要 IPC_CREAT | IPC_EXCL權限標識，如果只有IPC_CREAT 則申請的地址都是k=0xffffffff，不能使用；
獲取已創建的共享內存時，shmflg不要用IPC_CREAT（只能用創建共享內存時的權限標識，如0640），否則在某些情況下，比如用ipcrm刪除 共享內存后，用該函數并用IPC_CREAT參數獲取一次共享內存（當然，獲取失敗），則即使再次創建共享內存也不能成功，此時必須更改key來重建共享 內存。
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?shmat()
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shmat()將這個內存區映射到本進程的虛擬地址空間。
函數原型:
void *shmat( int shmid , char *shmaddr , int shmflag );
shmat()是用來允許本進程訪問一塊共享內存的函數。
- int shmid是那塊共享內存的ID。
- char *shmaddr是共享內存的起始地址，如果shmaddr為0，內核會把共享內存映像到調用進程的地址空間中選定位置；如果shmaddr不為0，內核會把共享內存映像到shmaddr指定的位置。所以一般把shmaddr設為0。
- int shmflag是本進程對該內存的操作模式。如果是SHM_RDONLY的話，就是只讀模式。其它的是讀寫模式
成功時，這個函數返回共享內存的起始地址。失敗時返回-1。
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?shmdt()
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? shmdt()函數刪除本進程對這塊內存的使用，shmdt()與shmat()相反，是用來禁止本進程訪問一塊共享內存的函數。
函數原型:
int shmdt( char *shmaddr );?
參數char *shmaddr是那塊共享內存的起始地址。
成功時返回0。失敗時返回-1。
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shmctl()
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shmctl() 控制對這塊共享內存的使用
函數原型：
int shmctl( int shmid , int cmd , struct shmid_ds *buf );?
int shmid是共享內存的ID。
int cmd是控制命令，可取值如下：
- ? IPC_STAT??????? 得到共享內存的狀態
- ? IPC_SET???????? 改變共享內存的狀態
- ? IPC_RMID??????? 刪除共享內存
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struct shmid_ds *buf是一個結構體指針。IPC_STAT的時候，取得的狀態放在這個結構體中。如果要改變共享內存的狀態，用這個結構體指定。
返回值： ? 成功：0
? ? ? ? ? ? ? 失敗：-1
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共享內存示例
1 #include <sys/ipc.h> 2 #include <sys/shm.h> 3 #include <string.h> 4 #include <stdio.h> 5 #include <stdlib.h> 6 7 #define IPCKEY 0x366378 8 9 typedef struct 10 { 11 char agen[10]; 12 unsigned char file_no; 13 } st_setting; 14 15 int main(int argc, char** argv) 16 { 17 int shm_id; 18 key_t key; 19 st_setting *p_setting; 20 21 //首先檢查共享內存是否存在，存在則先刪除 22 shm_id = shmget(IPCKEY ,1028,0640); //得到共享內存,內存大小,權限位 23 if(shm_id != -1)//共享內存存在 24 { 25 p_setting = (st_setting*)shmat(shm_id,NULL,0);//映射共享內存,自動完成映射 26 if ( p_setting != (void *)-1) 27 { 28 shmdt(p_setting); 29 shmctl(shm_id,IPC_RMID,0) ; 30 } 31 } 32 33 shm_id=shmget(IPCKEY,1028,0640|IPC_CREAT|IPC_EXCL); 34 if(shm_id==-1) 35 { 36 printf("shmget error\n"); 37 return -1; 38 } 39 //將這塊共享內存區附加到自己的內存段 40 p_setting=(st_setting*)shmat(shm_id,NULL,0); 41 42 strncpy(p_setting->agen,"成鵬",10); 43 printf( "agen:%s\n",p_setting->agen ); 44 45 p_setting->file_no = 1; 46 printf( "file_no:%d\n",p_setting->file_no ); 47 48 system("ipcs -m");//此時可看到有進程關聯到共享內存的信息，nattch為1 49 50 //將這塊共享內存區從自己的內存段刪除出去 51 if(shmdt(p_setting) == -1) 52 perror(" detach error "); 53 54 system("ipcs -m");//此時可看到有進程關聯到共享內存的信息，nattch為0 55 56 //刪除共享內存 57 if (shmctl( shm_id , IPC_RMID , NULL ) == -1) 58 perror(" delete error "); 59 60 //exit(0); 61 62 } View Code??
注意事項
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在使用共享內存，結束程序退出后。如果你沒在程序中用shmctl()刪除共享內存的話，一定要在命令行下用ipcrm命令刪除這塊共享內存。你要是不管的話，它就一直在那兒放著了。
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ipcs命令和ipcrm命令
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取得ipc信息：
ipcs [-m|-q|-s]
-m ? ? 輸出有關共享內存(shared memory)的信息
-q????? 輸出有關信息隊列(message queue)的信息
-s????? 輸出有關“遮斷器”(semaphore)的信息
%ipcs -m
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刪除ipc
ipcrm -m|-q|-s shm_id
%ipcrm -m 105
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ftok陷阱?
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采用ftok來生成key的情況下，如果ftok的參數pathname指定文件被刪除后重建，則文件系統會賦予這個同名文件（或目錄）新的i節點信息，于是這些進程所調用的ftok雖然都能正常返回，但得到的鍵值卻并不能保證相同。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/lcw/p/3236338.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【进程】进程通信-共享内存的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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