共享内存的实现

共享内存可以说最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式。两个不同进程A,B共享内存的意思是，同一块物理内存被映射到进程A,B各自的进程地址空间。进程A可以及时看到进程B对共享内存中数据的更新，反之亦然 。由于多个进程共享同一块内存区域，必然需要某种同步机制 ，互斥锁和信号量都可以。

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采用共享内存通信的一个显而易见的好处是效率高，因为进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝，对于管道和消息队列等通信方式，则需要在内核和用户空间进行4次的数据拷贝，而共享内存则只拷贝两次数据，一次从输入文件到共享内存区，另一次从共享内存区到输出文件。实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件，共享内存中的内容是在解除映射时才写回文件的。因此，采用共享内存的效率是非常高的。

下面我们来写一段程序来看看共享内存的应用：

comm.c文件：

   #include "comm.h"

   int comm_shm_creat(int flag)

   {

       key_t _key=ftok(_PATH_,_PROJ_ID_);

       if(_key<0)

       {

           perror("ftok");

           return -1;

      }

      int shm_id=shmget(_key,_SIZE_,flag);

      if(shm_id<0)

      {

          perror("shmget");

          return -1;

      }

      return shm_id;

  }

  int shm_creat()

  {

      umask(0);

      int flag=IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666;

      return comm_shm_creat(flag);

  }

  int shm_get()

  {

      int flag=IPC_CREAT;

      return comm_shm_creat(flag);

  }

  int shm_destroy(int shm_id)                                                                                                                                         

  {

      if(shmctl(shm_id,IPC_RMID,NULL)<0)

      {

            perror("shmctl");

            return -1;

      }

      return 0;                                                                                                                                                       

  }

  void* at_shm(int shm_id)

  {

      return shmat(shm_id,NULL,0);

  }

  int dt_shm(void *addr)

  {

      return shmdt(addr);

  }

shm_server.c文件：

   #include "comm.h"

   int main()                                                                                                                                               

   {

       int shm_id=shm_creat();

       char *start=at_shm(shm_id);

       int i=0;

       for(;i<_SIZE_;++i)

       {

          printf("%s\n",start);

          sleep(1);

      }

      dt_shm(start);

      shm_destroy(shm_id);

      return 0;

  }

shm_client.c文件：

   #include "comm.h"

   int main()

   {

       int shm_id=shm_get();

       char *start=at_shm(shm_id);

       int i=0;

       for(;i<_SIZE_;++i)

       {

          start[i]='A';

          start[i+1]='\0';

          sleep(1);                                                                                                                                                   

      }

      dt_shm(start);

      return 0;

  }

运行结果如下：

从上图结果可以看到，他们shmget的ID相同，而且client写的内容被server接收到了，实现了进程间通信的目的。