共享內存概念

共享內存是通信效率最高的IPC方式，因為進程可以直接讀寫內存，而無需進行數據的拷備。但是它沒有自帶同步機制，需要配合信號量等方式來進行同步。

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共享內存被創建以后，同一塊物理內存被映射到了多個進程地址空間，當有一個進程修改了共享內存的數據，其余的進程均可看見所修改的內容，反之亦然。

mmap函數

函數原型：

void mmap(void adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 

返回值：

• 成功：返回創建的映射區首地址;
• 失敗：返回MAP_FAILED

具體參數含義：

• addr：指向映射區的首地址，這是由系統內核所決定的，一般設為NULL;
• length：欲創建的映射區大小;
• prot：映射區的權限，一般有如下幾種：
• PROT_EXEC 映射區域可被執行
• PROT_READ 映射區域可被讀取
• PROT_WRITE 映射區域可被寫入
• PROT_NONE 映射區域不能存取
• flags：指映射區的標志位，MAP_FIXED與MAP_PRIVATE必須選擇一個：
• MAP_FIXED：對映射區所作的修改會反映到物理設備，但需要調用msync()或者munmap();
• MAP_PRIVATE：對映射區所作的修改不會反映到物理設備。
• fd：創建的映射區的文件描述符;
• offset：被映射文件的偏移量，一般設為0，表示從頭開始映射。

mumap函數

函數原型：

int munmap(void *addr, size_t length); 

函數作用：

如同malloc之后需要free一樣，mmap調用創建的映射區使用完畢之后，需要調用munmap去釋放。

例程

寫進程：

 #include <stdio.h> 
 #include <sys/mman.h> 
 #include <sys/types.h> 
 #include <sys/stat.h> 
 #include <fcntl.h> 
 #include <unistd.h> 
 #include <string.h> 
  
 typedef struct 
{11    int id; 
    char name[20]; 
    char gender; 
}stu; 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    stu *p = NULL; 
    int fd = 0; 
    stu student = {10, "harry", 'm'}; 
 
   if (argc < 2) { 
        printf("useage: ./a.out file\n"); 
        return -1; 
    } 
 
    fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0664); 
    if (fd == -1) { 
        printf("ERROR: open failed!\n"); 
        return -1; 
    } 
    ftruncate(fd, sizeof(stu)); 
 
    p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0); 
    if (p == MAP_FAILED) { 
        printf("ERROR: mmap failed!\n"); 
        return -1; 
    } 
 
    close(fd); 
 
    while (1) { 
        memcpy(p, &student, sizeof(stu)); 
        student.id++; 
        sleep(2); 
    } 
    munmap(p, sizeof(stu)); 
 
    return 0; 
} 

讀進程：

 #include <stdio.h> 
 #include <sys/mman.h> 
 #include <sys/types.h> 
 #include <sys/stat.h> 
 #include <fcntl.h> 
 #include <unistd.h> 
  
 typedef struct 
 { 
    int id; 
    char name[20]; 
    char gender; 
}stu; 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
    stu *p = NULL; 
    int fd = 0; 
 
    if (argc < 2) { 
        printf("useage: ./a.out file\n"); 
        return -1; 
    } 
 
    fd = open(argv[1], O_RDONLY); 
    if (fd == -1) { 
        printf("ERROR: open failed!\n"); 
        return -1; 
    } 
 
    p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0); 
    if (p == MAP_FAILED) { 
        printf("ERROR: mmap failed!\n"); 
        return -1; 
    } 
 
    close(fd); 
 
    while (1) { 
        printf("id = %d, name = %s, gender = %c\n", p->id, p->name, p->gender); 
        sleep(2); 
    } 
 
    munmap(p, sizeof(stu)); 
 
    return 0; 
}