C语言之共享内存shm_open(二十五)

向右看齐 2022-09-12 05:41 150阅读 0赞

**在多个进程之间交换数据，在多个进程之间交换数据，最高效的方法莫过于共享内存。**

**linux共享内存是通过tmpfs这个文件系统来实现的，tmpfs文件系的目录为/dev/shm，/dev/shm是驻留在内存 RAM 当中的，因此读写速度与读写内存速度一。/dev/shm的容量默认尺寸为系统内存大小的一半大小，使用df -h命令可以看到。**

**如果/dev/shm/下没有任何文件，它占用的内存实际上就是0字节，仅在使用shm\_open文件时，/dev/shm才会真正占用内存。**

1. share memory write
    # emacs shmopen_write.c
    #include <stdio.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <stdio.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
    #include <unistd.h>
    
    #define MMAP_DATA_SIZE 1024
    #define USE_MMAP 1
    int main(int argc,char * argv[]){
    	char * data;
    	int fd = shm_open("shm_001", O_CREAT|O_RDWR, 0777);
    
    	if(fd < 0) {
    		printf("shm_open failed!\n");
    		return -1;
    	}
    
    	ftruncate(fd, MMAP_DATA_SIZE);
    	if (USE_MMAP) {
    		data = (char*)mmap(NULL, 1024, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    		if(!data) {
    			printf("mmap failed\n");
    			close(fd);
    		}
    		sprintf(data, "This is a share memory data, use mmap() implement !\n");
    		munmap(data, MMAP_DATA_SIZE);
    	}else{
    		char buf[1024];
    		int len = sprintf(buf,"This is a share memory by write, use write() implement !\n");
    		if (write(fd, buf, len) <= 0) {
    			printf("write file %d failed!%d\n",len,errno);
    		}
    	}
    
    	close(fd);
    	getchar();
    	shm_unlink("shm_001");
    	return 0;
    }
    
    # gcc shmopen_write.c -lrt -o write
    注意：拿到共享内存"/dev/shm/shm_001"的fd,不管是mmap，或者write，本质都是向fd指向的文件里写东西；
        如果fd是打开的文件的描述符，就是往文件里写；
        如果fd是打开共享内存的描述符，就往共享内存里写,和文件的fd一样，拿到这个fd就可以读出来数据。

2、share memory read
    # emacs shmopen_read.c
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/mman.h>
    #include <string.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
     
    #define MMAP_DATA_SIZE 1024
     
    int main(int argc,char * argv[]){
    	char * data;
    	int fd = shm_open("shm_001", O_RDWR, 0777);
    	if(fd < 0){
    		printf("error open shm object\n");
    		return -1;
    	}
            
    	data = (char*)mmap(NULL, MMAP_DATA_SIZE, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
    	if (!data) {
    		printf("mmap failed!\n");
    		close(fd);
    		return -1;
    	}
     
    	printf("%s\n",data); 
    	munmap(data,MMAP_DATA_SIZE);
    	
    	close(fd);
    	getchar(); 
    	return 0;
    }
    
    # gcc shmopen_read.c -lrt -o read