我会用几篇博客总结一下在Linux中进程之间通信的几种方法,我会把这个开头的摘要部分在这个系列的每篇博客中都打出来
进程之间通信的方式
- 管道
- 消息队列
- 信号
- 信号量
- 共享存储区
- 套接字(socket)
进程间通信(三)—信号量传送门:http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5649792.html
进程间通信(二)—消息队列传送门:http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5642575.html
进程间通信(一)—管道传送门:http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5636339.html
这篇主要记录的是共享存储区的相关操作,说是共享存储区,其实就是共享内存,进程拥有的能互相通信存储区也就有内存了吧
为什么用共享存储区进行通信?因为快!管道是文件,操作慢,消息队列创建操作都有消耗所以慢,共享内存是要创建好两个进程都可以直接对这块内存进行操作,互相都是可见的。
为什么用共享存储区编写程序?因为接口简单!操作绝对比消息队列简单好多。
- 创建共享存储区
虽然感觉很简单的事情,但是还是要创建开辟一下,不然每个进程都用自己的地址空间映射到不同的物理地址,哪怕虚拟地址是一样的,也是各自独立的,互相不可见,声明了这个共享存储区之后,才可以往这个公共的区域映射(这样才有用不是么)。
- 函数原型:int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
- 头文件:#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
- 参数解析
- key参数通过ftok函数的返回值取得,或者传入IPC_PRIVATE由操作系统自动分配
- size表示你要开辟多大的共享存储空间,PS:分配空间最终会变成分配物理空间,是通过分配整页的方式实现的,Linux系统下一页大小是4KB=4096B,小于4096B则分配一页,size传入4097则分配两页
- shmflg有IPC_CREAT 和 IPC_EXCL
调用这个函数就可以开辟一个共享存储区了,可以通过ipcs -m查看当前共享存储区状态
第一个键值就是传入的key,shmid标识唯一共享内存段,拥有者权限字节就不多说了额,这个nattch是指当前有多少个进程连接到该共享存储区
nattch:只创建共享存储区是不够的,你需要把它和进程链接,才能让进程的地址空间中的一段地址映射到共享内存段上。
- 共享存储区的连接
这就讲一下用什么函数链接共享存储区,需要注意的是,两个进程都需要链接才可以,创建共享存储区的进程不会自动连接,也需要调用链接函数
- 函数原型:void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
- 头文件:#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>
- 参数解析
- shmid表示共享存储区的标识
- 第二个参数表示共享存储区的开始地址,如果不是对内存十分了解建议交给操作系统去做,设置为0
- shmflg可以设置当前进程的读写权限,SEM_RDONLY之类的,默认0为读写均可,测试程序我给了0
每有一个进程调用这个函数,就会使nattch增加1,返回值因为是个空类型的指针常常需要强制转换
- 共享存储区的链接的断开
链接使用完之后就断开是个好习惯,而且对销毁共享存储空间也好
- 函数原型:int shmdt(const void *shmaddr);
- 头文件:#include <sys/types.h> #include <sys.shm.h>
- 参数解析删除共享存储区
- 就是要删除的共享存储区的起始地址,因为是空类型的指针,没必要转换,直接给来都能删除
- 删除共享存储区
最后还是要用到shmctl函数来删除共享存储区
- 函数原型:int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
- 头文件:#include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h>
- 参数解析
- shmid表示共享存储区的标识
- cmd给出IPC_RMID表示删除
- 因为第二个参数设置为IPC_RMID表示删除,第三个参数没用了,第三个参数直接给NULL(0)
事已至此,基本操作就说完了,废话少说,show me the code
我的程序分为comm.h(公共头文件) comm.c(封装基本函数) server.c(简易服务器端) 一共3个文件
功能主要实现了简单的字符串共享?父进程写入,子进程打印,就这么简单
结果图并看不出什么鬼
comm.h
1 #include <stdio.h> 2 #include <sys/types.h> 3 #include <string.h> 4 #include <sys/ipc.h> 5 #include <unistd.h> 6 #include <sys/shm.h> 7 #include <errno.h> 8 #include <stdlib.h> 9 10 11 #define _PATH_NAME_ "/tmp" 12 #define _PROJ_ID_ 0x6666 13 14 15 16 static int comm_create_ssm(int flags,size_t size); 17 int create_shm(size_t size); 18 int get_shm(); 19 char *shm_at(int shm_id); 20 void destory_shm(int shm_id); 21 int shm_dt(char *addr);
comm.c
1 #include "comm.h" 2 3 4 static int comm_create_shm(int flags,size_t size) 5 { 6 key_t _key=ftok(_PATH_NAME_,_PROJ_ID_); 7 if(_key<0) 8 { 9 printf("%d:%s",errno,strerror(errno)); 10 } 11 int shm_id; 12 if((shm_id=shmget(_key,size,flags))<0) 13 { 14 printf("shmget error,%d:%s",errno,strerror(errno)); 15 } 16 return shm_id; 17 } 18 19 20 int create_shm(size_t size) 21 { 22 int flags=IPC_CREAT |IPC_EXCL; 23 return comm_create_shm(flags,size); 24 } 25 26 int get_shm() 27 { 28 int flags=IPC_CREAT; 29 return comm_create_shm(flags,0); 30 } 31 32 char *shm_at(int shm_id) 33 { 34 return (char *)shmat(shm_id,NULL,0); 35 } 36 int shm_dt(char *addr) 37 { 38 return shmdt(addr); 39 } 40 41 void destory_shm(int shm_id) 42 { 43 shmctl(shm_id,IPC_RMID,0); 44 }
server.c
1 #include "comm.h" 2 3 4 5 int main() 6 { 7 int pid=fork(); 8 if(pid>0) 9 { 10 //father 11 int shm_id=create_shm(4096); 12 char *buf=shm_at(shm_id); 13 int i=0; 14 while(i<4096) 15 { 16 sleep(1); 17 buf[i]=‘A‘; 18 i++; 19 buf[i]=‘\0‘; 20 } 21 } 22 else 23 { 24 //child 25 int shm_id=get_shm(); 26 char *buf=shm_at(shm_id); 27 while(1) 28 { 29 sleep(1); 30 printf("%s\n",buf); 31 } 32 } 33 return 0; 34 }