【Linux】共享内存实现进程间通信

简介: 【Linux】共享内存实现进程间通信

实现通信的原理:

       我们创建的每个进程都有自己的进程地址空间,但是这里面的数据的地址不是真正的数据的地址,真正的地址是在我们的物理内存上的

  共享内存实现通信就和他的名字一样,是共享的进程们都能够看的见,那这片内存当然也是开辟在物理内存上的,进程的进程地址空间 和 物理内存中间,存在一个页表,这个页表也就是帮我们实现地址转换的,同时也能起到解耦的作用。

     当我们两个进程的页表都与物理内存上的一片空间建立映射时,是不是也就让两个进程看到了同一份内存空间呢


shmget():

       我们要在物理内存中申请一片空间,还要让两个进程能够看见,那肯定需要一个特殊的值呐,当两个进程拿到同一个值的时候是不就有办法看到同一片资源,这个值为 key值

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        shmget()函数是一个申请共享内存的函数,给shmget()函数传入key值可以获得相应的IPC对象标识符,这里的 IPC对象标识符 和 IPC键值(key值) 是两个不同的东西,IPC对象标识符是建立在IPC键值之上的,我们产生的IPC键值就可以供我们后面的一些对共享内存进行函数使用


ftok():

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   这个函数就是我们创建自己独一无二的 IPC键值 的函数 函数ftok把一个已存在的路径名和一个整数标识符转换成一个key_t值,称为IPC键值

   pathname:指定的文件,此文件必须存在且可存取

              proj_id: 自己设定的一个值,不能为0

       这个key值是根据你传的参数pathname和proj_id来形成的,操作系统会根据两者合成key值。


两个进程就可以传入同样的参数就可以获得相同的IPC键值,再使用shmget()函数访问到同一块内存空间片段。


key为IPC_PRIVATE,内核保证创建一个新的、唯一的IPC对象,IPC标识符与内存中的标识符不会冲突。
       IPC_PRIVATE为宏定义,其值等于0。
 


shmget()函数第二个参数 size:这个是申请的内存的大小

申请的空间大小也是建议以4kb的倍数申请,如果申请4300字节,那他会给你8000字节,但是你最终只能使用4300字节


shmget()函数第三个参数是我们申请空间时的权限设置

shmget()函数在使用时是可以设置权限的,IPC_CREAT 表示没有就创建,有就返回该对象。可如果加上IPC_EXCL那么没有就创建,有的话报错(errno=EEXIT)、ipc_perm中的mode的定义也会收到影响。最终的权限是由我们传的参数(0666)和它已有的mode或运算获得的  


shmat():

这个是用来与共享内存产生关联的函数 返回共享内存段的地址 ,申请完空间还应该与他关联起来才能访问

 void* shmat(int shmid(IPC键值),const void* shmaddr,int shmflag);

       第二个参数为nullptr表示为默认关联位置,第三个参数为0 表示默认为允许读写操作


shmdt():

shmdt()断开关联

       shmdt(const void* shmaddr);

这个参数需要传入 shmat()函数的返回的地址。


shmctl():

       这个函数是用来删除共享内存的,共享内存的生命周期是跟随内核的,即使有个进程退出了,它也是依旧存在的(可以在终端ipcs -m 查看是否存在;ipcrm -m shmid移除用shmid标识的共享内存段),如果不显示的删除,只能通过kernel(os)重启来解决。  

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      shmat(int shmid,const void* shmaddr,int shmflag);

       第二个参数为nullptr表示为默认关联位置,第三个参数为0 表示默认为允许读写操作

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