程序通訊之共享記憶體

程序通訊之共享記憶體：在通訊的程序之間存在一塊可直接訪問的共享空間，通過對這片共享空間進行寫/讀操作實現程序之間的資訊交換。

共享儲存是程序通訊中最靈活，速度最快的通訊方式。因為掛接到同一塊記憶體區域的兩個程序可以直接訪問記憶體區域。而其他幾種方式需要拷貝到核心，再從核心拷貝出去，進行通訊。

需要注意的是，使用者程序空間一般都是獨立的，要想讓兩個使用者程序共享空間必須通過特殊的系統呼叫實現，而程序內的執行緒是自然共享程序空間的。

需要用到的函式有：

1、獲得乙個共享記憶體的識別符號

#include

int shmget(key_t key, size_size, int flags);引數key是唯一標識，可以由ftok函式產生

引數size是該共享儲存段的長度（單位：位元組）。實現通常將其向上取為系統頁長的整數倍。但是，若應用指定的size值並非系統頁長的整數倍，那麼最後一頁的餘下部分是不可使用的。如果正在建立乙個新段（一般是在伺服器程序中），則必須指定其size。如果正在引用乙個現存的段（乙個客戶程序），則將size指定為0。當建立一新段時，段內的內容初始化為0。

引數flags指定建立共享記憶體段的方式，是新建還是引用。

2、shmctl函式對共享儲存段執行多種操作。

include

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

//返回值：若成功則返回0，若出錯則返回-1cmd引數指定下列5中命令中一種，使其在shmid指定的段上執行。

ipc_stat取此段的shmid_ds結構，並將它存放在由buf指向的結構中。

ipc_set按buf指向結構中的值設定與此段相關結構中的下列三個字段：shm_perm.uid、shm_perm.gid以及shm_perm.mode。此命令只能由下列兩種程序執行：一種是其有效使用者id等於shm_perm.cuid或shm_perm.uid的程序；另一種是具有超級使用者特權的程序。

ipc_rmid從系統中刪除該共享儲存段。因為每個共享儲存段有乙個連線計數（shmid_ds結構中的shm_nattach欄位），所以除非使用該段的最後乙個程序終止或與該段脫節，否則不會實際上刪除該儲存段。不管此段是否仍在使用，該段識別符號立即被刪除，所以不能再用shmat與該段連線。此命令只能由下列兩種程序執行：一種是其有效使用者id等於shm_perm.cuid或shm_perm.uid的程序，另一種是具有超級使用者特權的程序。

3、建立了乙個共享儲存段，程序就可呼叫shmat將其連線到它的位址空間中。

include

void *shmat(int shmid, const void *addr, int flag);

//返回值：若成功則返回指向共享儲存的指標，若出錯則返回-1共享儲存段連線到呼叫程序的哪個位址上與addr引數以及在flag中是否指定shm_rnd位有關。

如果addr為0，則此段連線到由核心選擇的第乙個可用位址上。這是推薦的使用方式。

如果addr非0，並且沒有指定shm_rnd，則此段連線到addr所指定的位址上。

如果addr非0，並且指定了shm_rnd，則此段連線到（addr-（addr mod ulus shmlba））所表示的位址上。shm_rnd命令的意思是「取整」。shmlba的意思是「低邊界位址倍數」，它總是2的乘方。該算式是將位址向下取最近1個shmlba的倍數。

除非只計畫在一種硬體上執行應用程式（這在當今是不大可能的），否則不應指定共享段所連線到的位址。所以一般應指定addr為0，以便由核心選擇位址。

如果在flag中指定了shm_rdonly位，則以唯讀方式連線此段。否則以讀寫方式連線此段。

shmat的返回值是該段所連線的實際位址，如果出錯則返回-1。如果shmat成功執行，那麼核心將使該共享儲存段shmid_ds結構中的shm_nattach計數器值加1.

當對共享儲存段的操作已經結束時，則呼叫shmdt脫接該段。注意，這並不從系統中刪除其識別符號以及資料結構。該識別符號仍然存在，直至某個程序（一般是伺服器程序）呼叫shmctl（帶命令ipc_rmid）特地刪除它。

4、取消掛接

include

int shmdt(void *addr);

//返回值：若成功則返回0，若出錯則返回-1addr引數是以前呼叫shmat時的返回值。如果成功，shmdt將使相關shmid_ds結構中的shm_nattach計數器值減1。

附測試**：

//makefile

cli=client

cc=gcc

ser=server

sersrc=comm.c server.c

clisrc=comm.c client.c

.phony:all

all:$(cli) $(ser)

$(cli):$(clisrc)

$(cc) -o $@ $^

$(ser):$(sersrc)

$(cc) -o $@ $^

.phony:clean

clean:

rm -f $(cli) $(ser)

#ifndef _comm_

#define _comm_

#include

#define pathname "."

#define projid 0x6666

#define size 4096*1

int creatshm();

int getshm();

int destoryshm(int shmid);

#endif

#include"comm.h"

static int commshm(int flags)

//shmget函式獲取共享儲存識別符號id

int shmid = shmget(_k, size, flags);

if(shmid < 0)

return shmid;

}int getshm()

int creatshm()

int destoryshm(int shmid)

return 0;

}#include "comm.h"

int main()

//shmdt函式進行去掛接操作

shmdt(mem);

destoryshm(shmid);

return 0;

}#include "comm.h"

int main()

shmdt(mem);

return 0;

}

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