共享内存互斥量实现linux进程间通信.docx

PAGE \* MERGEFORMAT8 共享内存+互斥量实现linux进程间通信 共享内存简介 共享内存是进程间通信中高效方便的方式之一。共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存，就如同 malloc() 函数向不同进程返回了指向同一个物理内存区域的指针，两个进程可以对一块共享内存进行读写。 共享内存并未提供进程同步机制，使用共享内存完成进程间通信时，需要借助互斥量或者信号量来完成进程的同步。这里说一下互斥量与信号量的区别。互斥量用于线程的互斥，信号量用于线程的同步，这是互斥量与信号量的本质区别，其次信号量实现互斥量的功能。 本文结合个人实际项目需求，采用互斥量实现进程间访问共享内存的互斥，即同一时刻只能允许一个进程对共享内存进行写操作。 使用系统调用完成共享内存的申请、连接、分离和删除 共享内存函数由shmget、shmat、shmdt、shmctl四个函数组成。使用时需要包含#include sys/ipc.h、#include sys/shm.h、#include sys/types.h和。 1.共享内存的申请 使用shmget()完成共享内存的申请，函数原型如下： int?shmget(key_t?key,?size_t?size,?int?shmflg); key：共享内存的标识符，大于0的32位整数。若是父子关系的进程间通信，这个标识符用IPC_PRIVATE，若进程没有关系，可自行定义。 size：共享内存大小，单位Byte。 shmflg：共享内存的模式(mode)，包括三部分，第一部分是：无指定标示符的共享内存是否创建，由 0（只获取）或IPC_CREAT（未创建则新建）决定。第二部分：IPC_EXCL（若已创建，则报错）。第三部分：权限标识，由八进制表示，如0640，第一个0是八进制数标识，第一个6（4+2）表示拥有者的权限读和写，第二个4表示同组权限写，第3个0表示他人的权限。这三部分由算数或运算符|拼接组成shmflg，如IPC_CREAT|0640。 成功时返回共享内存的ID，失败时返回-1。 2.共享内存的连接 使用shmat()函数将已经申请好的共享连接到当前进程的地址空间，函数原型如下： void?*shmat(int?shmid,?const?void?*shmaddr,?int?shmflg);? shmid：共享内存标识符。 shmaddr:指定进程使用共享内存的起始地址，直接指定为NULL让内核自己决定一个合适的地址位置。 shmflg:SHM_RDONLY为只读模式，其他为读写模式，通常设置为NULL。 成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。 3.共享内存的分离 使用sdmdt()函数将已连接的共享内存与进程分离，功能与shmat()相反，函数原型如下：int?shmdt(const?void?*shmaddr);?? shmaddr:连接的共享内存的起始地址。成功时返回0。失败时返回-1。 4.共享内存的删除 shmctl() 控制对这块共享内存的使用，包括删除。函数原型如下： int?shmctl(int?shmid,?int?command,?struct?shmid_ds?*buf);?? shmid：共享内存的ID。 command：是控制命令，IPC_STAT（获取共享内存的状态）、IPC_SET（改变共享内存的状态）IPC_RMID（删除共享内存）。 buf：一个结构体指针。Command设置为IPC_STAT的时候，取得的状态放在这个结构体中。如果要改变共享内存的状态，由这个结构体指定。 返回值：成功：0，失败：-1。 使用互斥量完成父子进程对共享内存的互斥访问 在共享内存中申明互斥量pthread_mutex_t mutex，需要包含pthread.h头文件。使用时的步骤 是： 第一步：初始化互斥量，使用pthread_mutex_init()函数，函数原型如下： int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *restrict mutex,const pthread_mutexattr_t *restrict attr); 使用方法pthread_mutex_init(mutex,NULL)。函数成功返回0，失败返回非0。 第二步：对互斥量进程上锁，使用pthread_mutex_lock()函数，函数原型如下： int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex); 函数成功返回0，错误返回非0的错误代码。 第三步：pthread_mutex_unlock()对已经上锁的mutex进行解锁，pthread_mutex_lock()成对出现，函数原