進程間通信之： 共享內(nèi)存
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8.5共享內(nèi)存
8.5.1共享內(nèi)存概述
可以說，共享內(nèi)存是一種最為高效的進程間通信方式。因為進程可以直接讀寫內(nèi)存，不需要任何數(shù)據(jù)的復(fù)制。為了在多個進程間交換信息，內(nèi)核專門留出了一塊內(nèi)存區(qū)。這段內(nèi)存區(qū)可以由需要訪問的進程將其映射到自己的私有地址空間。因此，進程就可以直接讀寫這一內(nèi)存區(qū)而不需要進行數(shù)據(jù)的復(fù)制，從而大大提高了效率。當(dāng)然，由于多個進程共享一段內(nèi)存，因此也需要依靠某種同步機制，如互斥鎖和信號量等（請參考本章的共享內(nèi)存實驗）。其原理示意圖如圖8.8所示。
圖8.8共享內(nèi)存原理示意圖
8.5.2共享內(nèi)存的應(yīng)用
1．函數(shù)說明
共享內(nèi)存的實現(xiàn)分為兩個步驟，第一步是創(chuàng)建共享內(nèi)存，這里用到的函數(shù)是shmget()，也就是從內(nèi)存中獲得一段共享內(nèi)存區(qū)域，第二步映射共享內(nèi)存，也就是把這段創(chuàng)建的共享內(nèi)存映射到具體的進程空間中，這里使用的函數(shù)是shmat()。到這里，就可以使用這段共享內(nèi)存了，也就是可以使用不帶緩沖的I/O讀寫命令對其進行操作。除此之外，當(dāng)然還有撤銷映射的操作，其函數(shù)為shmdt()。這里就主要介紹這3個函數(shù)。
2．函數(shù)格式
表8.20列舉了shmget()函數(shù)的語法要點。
表8.20 shmget()函數(shù)語法要點
所需頭文件 | #includesys/types.h> |
函數(shù)原型 | intshmget(key_tkey,intsize,intshmflg) |
函數(shù)傳入值 | key：共享內(nèi)存的鍵值，多個進程可以通過它訪問同一個共享內(nèi)存，其中有個特殊值IPC_PRIVATE。它用于創(chuàng)建當(dāng)前進程的私有共享內(nèi)存 |
size：共享內(nèi)存區(qū)大小 | |
shmflg：同open()函數(shù)的權(quán)限位，也可以用八進制表示法 | |
函數(shù)返回值 | 成功：共享內(nèi)存段標識符 |
出錯：-1 |
表8.21列舉了shmat()函數(shù)的語法要點。
表8.21 shmat()函數(shù)語法要點
所需頭文件 | #includesys/types.h> | |
函數(shù)原型 | char*shmat(intshmid,constvoid*shmaddr,intshmflg) | |
函數(shù)傳入值 | shmid：要映射的共享內(nèi)存區(qū)標識符 | |
shmaddr：將共享內(nèi)存映射到指定地址（若為0則表示系統(tǒng)自動分配地址并把該段共享內(nèi)存映射到調(diào)用進程的地址空間） | ||
shmflg | SHM_RDONLY：共享內(nèi)存只讀 | |
默認0：共享內(nèi)存可讀寫 | ||
函數(shù)返回值 | 成功：被映射的段地址 | |
出錯：-1 | ||
表8.22列舉了shmdt()函數(shù)的語法要點。
表8.22 shmdt()函數(shù)語法要點
所需頭文件 | #includesys/types.h> |
函數(shù)原型 | intshmdt(constvoid*shmaddr) |
函數(shù)傳入值 | shmaddr：被映射的共享內(nèi)存段地址 |
函數(shù)返回值 | 成功：0 |
出錯：-1 |
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