linux下c语言编程4-使用共享内存实现进程间通信.pdf

在Linux系统中，C语言编程实现进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）时，共享内存是一种高效且直接的方式。共享内存允许多个进程访问同一块内存区域，从而实现在进程间的数据交换。以下是对标题“linux下c语言编程4-使用共享内存实现进程间通信”所涉及知识点的详细说明： 1. **共享内存函数**： - `shmget(key_t key, int size, int shmflg)`：这个函数用于创建或获取一块共享内存。`key`通常用来唯一标识共享内存，可以是`IPC_PRIVATE`创建私有共享内存，或通过`ftok()`创建公共键。`size`是所需内存的大小，`shmflg`包含了权限和标志，如`IPC_CREAT`表示创建，`0600`定义了默认权限。 2. **shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)**：此函数将指定的共享内存ID（shmid）连接到当前进程的地址空间。`shmaddr`可用来指定内存映射的起始地址，通常设为`NULL`让系统自动选择。`shmflg`是标志，通常设为0。 3. **shmdt(const void *shmaddr)**：这个函数用于断开进程与共享内存的关联，`shmaddr`是之前通过`shmat()`返回的内存地址。 4. **shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)**：这个函数提供了对共享内存的高级控制，例如删除（`IPC_RMID`）。`cmd`是一个操作码，`buf`是一个结构体，包含有关共享内存的信息。 5. **例子解析**： - 进程A（创建者）使用`shmget()`创建共享内存，然后退出，不进行任何修改。 - 进程B（写入者）通过命令行参数得到共享内存ID，使用`shmat()`连接共享内存，写入字符串“hello, world!”，然后调用`shmdt()`断开连接。 - 进程C（读取者）同样通过命令行参数获取ID，用`shmat()`映射共享内存并打印内容，之后解除连接。 - 进程D（删除者）接收ID，调用`shmctl()`用`IPC_RMID`标志删除共享内存。 6. **进程间通信**：在这个例子中，进程B写入数据，进程C读取数据，这展示了共享内存作为通信媒介的能力。由于它们共享同一内存空间，所以无需额外的数据传输。 7. **注意事项**：使用共享内存时，必须确保对它的访问是同步的，否则可能会出现数据不一致的情况。可以使用信号量或互斥锁等同步机制来防止竞态条件。 8. **头文件**：涉及共享内存的函数需要包含 `<sys/ipc.h>` 和 `<sys/shm.h>` 头文件。 9. **错误处理**：在每个进程中，都检查了函数调用的返回值，并在出错时使用`perror()`显示错误信息，然后退出程序。 使用C语言在Linux下实现共享内存通信涉及的关键点包括共享内存的创建、映射、解除映射以及控制，这些操作通过`shmget()`、`shmat()`、`shmdt()`和`shmctl()`函数完成。同时，需要注意进程间的同步问题以确保数据安全。