C++项目实战-多进程(一篇文章)

共享内存

基本概念

1.共享内存允许两个或多个进程共享物理内存同一块区域(通常被称为段)。由于一个共享内存段会成为一个进程用户空间一部分，因此这种PIC机制无需内核介入。所需要做的就是让一个进程将数据复制进共享内存中，并且这部分数据会对其他进程共享同一个段的进程可用。

2.与管道等要求发送进程将数据从用户空间的缓冲区复制进内核和接受进程数据从内核内存复制进用户空间的缓冲区相比，这种IPC技术速度更快。

  害，我都懒得说了。这个不就跟前面一样嘛，我们之前说过所以进程的内核区共享一块物理内存，管道是不是就是在内核去建立一个缓冲区，那不是跟这个原理一样嘛。所以我常说一定要把原理搞清楚。

数据实际上是写在物理内存中的，之前说虚拟地址空间，虚拟地址空间只需要实现数据结构上的页目和页表就可以了。它是方便我们操作的，更方便多进程的实现。

使用步骤(5步，分别调用5个函数)

调用shmget()创建一个新共享内存段或者取得一个已经存在的共享内存段的标识符(即由其他进程创建的共享内存段)。这个调用将返回后续调用中用到的共享内存标识符。

使用shmat()来附上共享内存段，即使用该段成为调用进程的虚拟地址内存的一部分

为了引用这块共享内存，程序需要使用由shmat()调用返回addr值，它指向进程的虚拟地址空间中该共享内存段的起点。

调用shmdt()来分离共享内存

调用shmctl()来删除共享内存段。只有当当前所有附加内存段的进程的与值分离之后内存段才会销毁。只有一个进程需要执行这一步

int       shmget(key_t key,size_t size,int shmflg);

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

int       shmdt(const void *shmaddr);

int       shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);

key_t  fork(const char*pathname,int proj_id);

-------------------------------------------------------------------------------------------------

int  shmget(key_t key,size_t size,int shmflg);

==功能：创建一个新的共享内存段或者获取一个既有的共享内存段的标识，新创建的内存段中的数据都会被初始化为0

==参数：

        key：       key_t类型是一个整型，通过这个找到或者创建一个共享内存。

                        一般以16进制表示，非0值

        size：      共享内存的大小(页的整数倍)

        shmflg：  属性

                        访问权限

                        附加属性：创建/判断共享内存是不是存在(IPC_EXCL)

                                          创建：IPC_CREAT

                                          判断共享内存是否存在:IPC_EXCL|IPC_CREAT|0664

==返回值

        失败 -1    并设置 error

        成功 >0   返回共享内存的引用的ID，后面操作共享内存都是通过这个值

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

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

功能：和当前的进程进行关联

参数：

           shmid:共享内存的标识符(ID)，由shmget返回值获取

           shmaddr:申请的共享内存的起始地址，指定NULL，内存指定

           shmflg:对共享内存的操作

                        读：SHM_RDONLY

                        读写：0

返回值：

        成功：返回共享内存的首地址，失败(void *)-1

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

int shmdt(const void* shmaddr);

功能：解除当前进程和共享内存的关联

参数：

           shmaddr   共享内存的首地址

返回值：

            成功 0，失败 -1

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

int shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf);

功能：删除共享内存，共享内存要删除才会消失

           创建共享内存的进程被销毁了对共享内存没用影响

参数：

           shmid:共享内存的ID

           cmd:   要做的操作

                      IPC_STAT  获取共享内存当前的状态

                      IPC_SET    设置共享内存的状态

                      IPC_RMAD  标记共享内存需要被销毁

           buf: 需要设置或者获取的共享内存的属性信息

                      IPC_STAT   buf存储数据

                      IPC_SET     buf中需要初始化数据

                      IPC_RMID  没有用,NULL

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 

key_t fork(const char* pathname,int proj_id);

功能：根据指定路径名和int,生成一个共享内存的key

参数：

        -pathname:指定一个存在的路径

        -proj_id:int类型的值，但是系统调用只会使用其中一个1字节   （范围0~255）

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------     

案例：

server端读数据

#include #include #include #include #include using namespace std;#define PATHNAME "./"#define PROJ_ID 0x666#define SIZE    4096int main(void){    //生成一个共享内存 key    key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);    if(key == -1)    {        perror("fork err");        exit(-1);    }    //创建一个共享内存,如果存在则获取。拿到id    int shmid = shmget(key,SIZE,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0664);    if(shmid == -1)    {        perror("shmget err:");        exit(-1);    }    cout<<"shmid:"<

如果出现如下错误： 这个id已经被占用，移除就可

终端输入：

ipcs -m

ipcrm -m 对应的shmid

然后再./server

client端写数据

#include #include #include #include #include using namespace std;#define PATHNAME "./"#define PROJ_ID 0x666#define SIZE    4096int main(void){    //先获取key    key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);    if(key == -1)    {        perror("ftok err");        exit(-1);    }    //获取共享内存块的id    int shmid = shmget(key,SIZE,0);    if(shmid == -1)    {        perror("shmget err");        exit(-1);    }    //和的当前进程进行关联    char *addr = (char *)shmat(shmid,NULL,0);    //进行数据交换    for(int i=0;i<10;++i)    {        strcpy(addr,"aaaaa");    }    //分离    shmdt(addr);    return 0;}