Linux 多线程编程( POSIX )( 六 )----->代码区 ( 共享内存实例 )

阳光穿透心脏的1/2处 2022-06-13 04:10 198阅读 0赞

***注意：以下编译加上  \-lrt  
例如：gcc  \-o server  server.c  \-lrt  
  
1.创建一个共享内存区的例子***  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <sys/mman.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{

intshm\_id;  
       
       if( argc !=2 )  
       \{  
            printf("请输入共享区名称！\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( shm\_id= shm\_open( argv\[1\], O\_CREAT | O\_RDWR, 0644 ) ) <= 0)  
      \{                                                                        //!> 创建共享区  
            printf("创建共享区失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
       printf("共享区ID == %d \\n", shm\_id );  
  
       shm\_unlink(argv\[1\] );            //!> 删除共享区  
  
       return0;  
\}  
  
***2.使用mmap映射将一个文件中内容cp到一个新建的文件***  
***  注意：必须有一个现有的 old 文件***  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <string.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <sys/mman.h>  
\#include <sys/types.h>  
\#include <sys/stat.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
       int             fd\_in,fd\_out;            //!> 源文件和新建的文件 文件描述符  
       void \*src;                        //!> 源  
       void \*des;                        //!> 目的  
       struct statstat\_buf;            //!> 文件信息结构体  
       
       if( argc !=3 )                        //!> 注意参数：2个文件名  
       \{  
            printf("请输入两个文件名!\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( fd\_in= open( argv\[1\], O\_RDONLY ) ) < 0)            //!> 打开源文件  
      \{                                                                                          //!> 只读打开  
             perror(argv\[1\] );  
       \}  
       if( ( fd\_out= open( argv\[2\], O\_RDWR|O\_CREAT|O\_TRUNC ) ) < 0)  
      \{                                                                                          //!> 创建新文件  
             perror(argv\[2\] );                                                            //!> 若文件存在，则长度被截为0，属性不变  
      \}       
       
       if( fstat(fd\_in, &stat\_buf ) < 0)            //!> 获取源文件信息  
       \{  
             printf("获取源文件信息失败" );  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( lseek(fd\_out, stat\_buf.st\_size - 1, SEEK\_SET ) == -1 )  
      \{                                                            //!> 初始化输出映射存储区  
            printf("lseek Error...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( write(fd\_out, "1", sizeof( "1" )) == -1 )  
       \{  
            printf("写入错误！\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
       if( ( src =mmap( 0, stat\_buf.st\_size, PROT\_READ, MAP\_SHARED, fd\_in, 0 ) ) ==MAP\_FAILED )  
       \{  
            printf("源文件映射错误。。。");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( des =mmap( 0, stat\_buf.st\_size, PROT\_READ | PROT\_WRITE, MAP\_SHARED,fd\_out, 0 ) ) == MAP\_FAILED )  
       \{  
            printf("目标文件映射错误。。。\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       memcpy( des,src, stat\_buf.st\_size);            //!> 复制  
       munmap( src,stat\_buf.st\_size);                        //!> 删除映射关系  
       munmap( des,stat\_buf.st\_size );  
       
       close( fd\_in);  
       close(fd\_out );  
       
       return0;  
\}  
  
***3.显示共享区信息***  
  
\#include <unistd.h>  
\#include <sys/types.h>  
\#include <sys/stat.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <stdio.h>  
\#include <sys/mman.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
       int             shm\_id =-1;  
       struct       statbuf;  
       
       if( argc !=2 )  
       \{  
            printf("请输入共享区名称！\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( shm\_id= shm\_open( argv\[1\], O\_RDWR | O\_CREAT, 0644 ) ) == -1 )  
      \{                                                                              //!> 创建共享区  
            printf("创建共享区失败....\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
      \}       
  
       if(ftruncate( shm\_id, 100 ) != 0)                        //!> 修改共享区大小  
       \{  
            printf("修改共享区大小失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( fstat(shm\_id, &buf ) != 0)                              //!> 获取文件(共享区)信息  
       \{  
            printf("获取共享区信息失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
      printf("uid\_t: %d\\n", buf.st\_uid);            //!> 共享内存区所有者ID  
      printf("git\_t: %d\\n", buf.st\_gid);            //!> 共享内存区所有者组ID  
       printf("size: %d\\n", ( int )buf.st\_size);      //!> 共享内存区大小  
       
       return0;  
\}  
  
***4.共享内存区的写入和读出***  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <string.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <sys/stat.h>  
\#include <sys/mman.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <fcntl.h>  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
      int             shm\_id =-1;  
       char\*       ptr =NULL;  
       struct      stat             buf;  
       
       if( argc !=2 )  
       \{  
            printf("请输入共享区名称！\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
       if( ( shm\_id= shm\_open( argv\[1\], O\_CREAT | O\_RDWR, 0644 ) ) == -1 )  
      \{                                                            //!> 创建共享区  
            printf("创建共享区失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if(ftruncate( shm\_id, 100 ) != 0)      //!> 修改共享区大小  
       \{  
             printf("修改共享区失败...\\n" );  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
       if( fstat(shm\_id, &buf ) != 0 )  
       \{  
            printf("获取共享区信息失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( ptr =mmap( NULL, buf.st\_size, PROT\_READ|PROT\_WRITE,MAP\_SHARED,shm\_id,0 )) == MAP\_FAILED )  
       \{  
            printf("创建映射失败....\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
      //!> 注意，此后的ptr就是共享区首地址咯！  
       
       strcpy( ptr,"Hello Linux memory map ...");      //!> 写入  
      printf("输入共享区内容：%s\\n", ptr);  
  
       shm\_unlink(argv\[1\] );      //!> 删除映射  
       
       return0;  
\}  
  
***5.C-S模式实例***  
  
//!> cs.h  
  
  
\#include <stdio.h>  
\#include <stdlib.h>  
\#include <string.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <sys/types.h>  
\#include <sys/mman.h>  
\#include <sys/stat.h>  
\#include <semaphore.h>  
  
  
//!> server.c  
  
\#include "cs.h"  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
       int                   shm\_id =-1;  
       sem\_t\*       sem;  
      char    \*       ptr;  
       
       if( argc !=2 )  
       \{  
             printf("请输入共享区名称！\\n" );  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( shm\_id= shm\_open( argv\[1\], O\_RDWR | O\_CREAT, 0644 ) ) == -1 )  
       \{  
            printf("创建共享区失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if(ftruncate( shm\_id, 100 ) != 0 )  
       \{  
            printf("修改内存区大小失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
       if( ( sem =sem\_open( argv\[1\], O\_CREAT, 0644, 1 ) ) == SEM\_FAILED )  
      \{                  //!> 注意此处创建的信号量在内核运行段都有效，只要不销毁  
            printf("创建互斥信号量失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( ptr =mmap( NULL, 100, PROT\_READ | PROT\_WRITE, MAP\_SHARED, shm\_id, 0 ) )== MAP\_FAILED )  
       \{  
            printf("创建映射失败...\\n");  
            exit(EXIT\_FAILURE);  
       \}  
       
       strcpy( ptr,"\\0" );  
       
      //!> 我们分析可以知道：ptr是和共享区连到一起，那么此处其实  
      //!> 就是接收client传过来的请求字符串，所以只要不是NULL和  
      //!> q退出字符，那么就输出而已... ...  
       
       while( 1)  
       \{  
             if( (strcmp( ptr, "\\0" ) ) == 0)                  //!> 内容为空则等待  
             \{  
                  continue;  
             \}  
             else  
             \{  
                   if( (strcmp( ptr, "q\\n" ) ) == 0)      //!> q + 回车退出  
                   \{  
                         break;  
                   \}  
                   
                   sem\_wait(sem );            //!> 申请信号量  
                   
                  printf("server: %s \\n", ptr);  
                   strcpy( ptr,"\\0" );  
                   
                   sem\_post(sem );            //!> 释放信号量  
             \}  
             
             sem\_unlink(argv\[1\] );            //!> 删除信号量  
             shm\_unlink(argv\[1\] );            //!> 删除共享区  
             
       \}  
       
       return0;  
\}  
  
  
  
//!> client.c  
  
  
\#include "cs.h"  
  
int main( int argc, char \*\* argv )  
\{  
       int                   shm\_id =-1;  
       char\*             ptr;  
       sem\_t\*       sem;  
       
       if( argc !=2 )  
       \{  
            printf("请输入共享区名称！\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( shm\_id= shm\_open(argv\[1\], O\_RDWR | O\_CREAT, 0644 ) ) == -1)      //!> 打开共享区  
       \{  
            printf("打开共享区失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
       
       if( ( sem =sem\_open( argv\[1\], 0 ) ) == SEM\_FAILED)      //!> 打开信号量  
       \{  
            printf("打开信号量失败...\\n");  
             exit(EXIT\_FAILURE );  
       \}  
  
  
       if( ( ptr =mmap( NULL, 100, PROT\_READ | PROT\_WRITE, MAP\_SHARED, shm\_id, 0 ) )== MAP\_FAILED)                        //!> 链接到共享区  
       \{  
            printf("连接映射失败...\\n");  
            exit(EXIT\_FAILURE);  
       \}  
  
       while( 1)  
       \{  
             sem\_wait(sem );            //!> 申请信号量  
             
            printf("客户请求->");  
             fgets( ptr,10, stdin );      //!> 从键盘读入  
            printf("client: %s\\n", ptr);  
             if( strcmp(ptr, "q\\n" ) == 0)      //!> 退出  
             \{  
                   exit(EXIT\_SUCCESS );  
             \}  
             
             sem\_post(sem );            //!> 释放  
             sleep( 1);  
       \}  
  
       return0;  
\}  
  
  
       结果：  
      客户请求->aaa  
       client:aaa  
       
       server:aaa  
         
      客户请求->bbb  
       client:bbb  
       
       server:bbb  
         
      客户请求->q  
       client:q