进程间通信---共享内存
------->双向通信
------->仅是一块内存,可以随意写入数据
------->无同步互斥
------->生命周期随内核
-----共享内存是最快的IPC形式.共享内存的本质是物理内存,一旦这样的内存映射到共享它的进程的地址空间,这些空间不涉及内核.
进程是一个独立的资源管理单元，不同进程间的资源是独立的，不能在一个进程中访问另一个进程的用户空间和内存空间。但是，进程不是孤立的，不同进程之间需要信息的交互和状态的传递，因此需要进程间数据的传递、同步和异步的机制。
当然，这些机制不能由哪一个进程进行直接管理，只能由操作系统来完成其管理和维护，Linux提供了大量的进程间通信机制，包括同一个主机下的不同进程和网络主机间的进程通信，如下图所示：
共享内存是进程间通信中最简单的方式之中的一个。
共享内存是系统出于多个进程之间通讯的考虑，而预留的的一块内存区。
共享内存同意两个或很多其他进程訪问同一块内存，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。
当一个进程改变了这块地址中的内容的时候，其他进程都会察觉到这个更改
用ftok()函数获得一个ID号
应用说明，在IPC中，我们经经常使用用key_t的值来创建或者打开信号量，共享内存和消息队列。
key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);| 參数 | 描写叙述 |
|---|---|
| pathname | 一定要在系统中存在而且进程能够訪问的 |
| proj_id | 一个1－255之间的一个整数值，典型的值是一个ASCII值。 |
当成功运行的时候，一个key_t值将会被返回。否则－1被返回。我们能够使用strerror(errno)来确定详细的错误信息。
考虑到应用系统可能在不同的主机上应用，能够直接定义一个key，而不用ftok获得：
#define IPCKEY 0x344378创建共享内存
进程通过调用shmget（Shared Memory GET，获取共享内存）来分配一个共享内存块。
int shmget(key_t key ,int size,int shmflg)| 參数 | 描写叙述 |
|---|---|
| key | 一个用来标识共享内存块的键值 |
| size | 指定了所申请的内存块的大小 |
| shmflg | 操作共享内存的标识 |
返回值：假设成功，返回共享内存表示符，假设失败，返回-1。
该函数的第一个參数key是一个用来标识共享内存块的键值。
该函数的第二个參数size指定了所申请的内存块的大小
第三个參数shmflg是一组标志。通过特定常量的按位或操作来shmget
映射共享内存
shmat()是用来同意本进程訪问一块共享内存的函数。将这个内存区映射到本进程的虚拟地址空间。
int shmat(int shmid,char *shmaddr，int flag)| 參数 | 描写叙述 |
|---|---|
| shmid | 那块共享内存的ID。是shmget函数返回的共享存储标识符 |
| shmaddr | 是共享内存的起始地址，假设shmaddr为0，内核会把共享内存映像到调用进程的地址空间中选定位置。假设shmaddr不为0，内核会把共享内存映像到shmaddr指定的位置。所以一般把shmaddr设为0。 |
| shmflag | 是本进程对该内存的操作模式。假设是SHM_RDONLY的话，就是仅仅读模式。 其他的是读写模式 |
成功时，这个函数返回共享内存的起始地址。失败时返回-1。
共享内存解除映射
当一个进程不再须要共享内存时，须要把它从进程地址空间中多里。
int shmdt(char *shmaddr)| 參数 | 描写叙述 |
|---|---|
| shmaddr | 那块共享内存的起始地址 |
成功时返回0。失败时返回-1。
应通过调用 shmdt（Shared Memory Detach。脱离共享内存块）函数与该共享内存块脱离。
将由 shmat 函数返回的地址传递给这个函数。假设当释放这个内存块的进程是最后一个使用该内存块的进程，则这个内存块将被删除。
控制释放
shmctl控制对这块共享内存的使用
函数原型
int shmctl( int shmid , int cmd , struct shmid_ds *buf );| 參数 | 描写叙述 |
|---|---|
| shmid | 是共享内存的ID。 |
| cmd | 控制命令 |
| buf | 一个结构体指针。 IPC_STAT的时候，取得的状态放在这个结构体中。假设要改变共享内存的状态，用这个结构体指定。 |
当中cmd的取值例如以下
| cmd | 描写叙述 |
|---|---|
| IPC_STAT | 得到共享内存的状态 |
| IPC_SET | 改变共享内存的状态 |
| IPC_RMID | 删除共享内存 |
返回值： 成功：0 失败：-1
代码演示
comm.h
1 #define PATHNAME "." 2 #define PROJ_ID 0x6666 3 #include<stdio.h> 4 #include<sys/types.h> 5 #include<sys/ipc.h> 6 #include<sys/shm.h> 7 int createShm(int size); 8 int destroyShm(int shmid); 9 int getShm(int size);
comm.c
1 #include "comm.h"
2 #include <sys/shm.h>
3 #include<stdlib.h>
4 int commShm(int size,int flag)
5 {
6 key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
7 if(key<0){
8 perror("ftok");
9 return -1;
10 }
11 int shmid = 0;
12 if(shmid = shmget(key,size,flag)<0){
13 perror("shmget");
14 return -2;
15 }
16 return shmid;
17 }
18 int destroyShm(int shmid){
19 if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL)){
20 perror("shmctl");
21 return -1;
22 }
23 return 0;
24
25 }
26 int createShm(int size){
27 return commShm(size,IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666);
28
29 }
30 int getShm(int size){
31 return commShm(size,IPC_CREAT);
32
33 }
server.c
1 #include "comm.h"
2 int main(){
3 int shmid = getShm(4096);
4 sleep(1);
5 char *addr =(char* )shmat(shmid,NULL,0);
6 sleep(2);
7 int i=0;
8 while(i<26){
9 addr[i]='A'+i;
10 i++;
11 addr[i]=0;
12 sleep(1);
13
14 }
15 shmdt(addr);
16 sleep(2);
17 return 0;
18 }
client.c
1 #include "comm.h"
2 #include<stdlib.h>
3 int main(){
4 int shmid=createShm(4096);
5 char *addr = shmat(shmid,NULL,0);
6 sleep(2);
7 int i=0;
8 while((i++)<26){
9 printf("client# %s\n",addr);
10 sleep(1);
11 }
12 shmdt(addr);
13 sleep(2);
14 destroyShm(shmid);
15 return 0;
16 }