Linux下基于POSIX标准的共享内存操作示例
对于进程间通信，之前一直是用管道进行实现。比如父子进程间使用pipe，无血缘关系的进程可以使用fifo。从来没有想过使用共享内存，为什么呢？大家还记得这本书吧《Unix环境高级编程》，上面讲解了关于共享内存的操作，说实话，太麻烦了，真的不好用（有好多繁杂的接口，比如shmget, shmat,shmdt,chmctl等）。现在好了，基于POSIX标准的共享内存操作变得及其简单，总共就几个接口可供调用，已经变得像操作普通文件一样简单！
新的标准的接口如下：
POSIX 为创建、映射、同步和取消共享内存段提供五个入口点：
shm_open()：创建共享内存段或连接到现有的已命名内存段。这个系统调用返回一个文件描述符。shm_unlink()：根据（shm_open()返回的）文件描述符，删除共享内存段。实际上，这个内存段直到访问它的所有进程都退出时才会删除，这与在 UNIX 中删除文件很相似。但是，调用shm_unlink()（通常由原来创建共享内存段的进程调用）之后，其他进程就无法访问这个内存段了。mmap()：把共享内存段映射到进程的内存。这个系统调用需要shm_open()返回的文件描述符，它返回指向内存的指针。（在某些情况下，还可以把一般文件或另一个设备的文件描述符映射到内存。对这些操作的讨论超出了本文的范围；具体方法请查阅操作系统的mmap()文档。）munmap()：作用与mmap()相反。msync()：用来让共享内存段与文件系统同步 ― 当把文件映射到内存时，这种技术有用。
使用共享内存的过程是，用 shm_open() 创建内存段，用 write() 或 ftruncate() 设置它的大小，用 mmap() 把它映射到进程内存，执行其他参与者需要的操作。当使用完时，原来的进程调用 munmap() 和 shm_unlink()，然后退出。
怎么样？简单吧，就像文件操作一样，打开，映射得到一个指针，对指针操作，然后撤销映射，关闭！
下面给出两段示例代码，以示用来进行无血缘关系的进程间通信
#include <sys/file.h>
6 #include <sys/mman.h>
7 #include <fcntl.h>
8 #include <sys/stat.h>
9 #include <sys/wait.h>
10 #include "util.h"
11
12 void error_and_die(constchar *msg) {
13 perror(msg);
14 exit(EXIT_FAILURE);
15 }
16
17 int main()
18 {
19 int ret;
20 constsize_t region_size = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
21 constchar *string = "This is a test for share memory!/n";
22 int fd = shm_open(SHARE_MEMORY, O_CREAT | O_TRUNC | O_RDWR, 0666);
23 if (-1 == fd)
24 {
25 error_and_die("shm_open");
26 }
27
28 ret = ftruncate(fd, region_size);
29 if (ret)
30 {
31 error_and_die("ftruncate");
32 }
33
34 void *ptr = mmap(0, region_size, PROT_READ | PROT_WRITE , MAP_SHARED, fd, 0);
35 if (ptr == MAP_FAILED)
36 {
37 error_and_die("mmap");
38 }
39
40 close(fd);
41 //*(int *)ptr = 0x55aa;
42 memcpy(ptr, string, (strlen(string) + 1));
43
44 sleep(10);
45
46 ret = munmap(ptr, region_size);
47 if (ret)
48 error_and_die("munmap");
49
50 ret = shm_unlink(SHARE_MEMORY);
51 if (ret)
52 error_and_die("shm_unlink");
53 return 0;
54
55
56 }
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <stdlib.h>
4 #include <unistd.h>
5 #include <sys/file.h>
6 #include <sys/mman.h>
7 #include <fcntl.h>
8 #include <sys/stat.h>
9 #include <sys/wait.h>
10 #include "util.h"
11
12 void error_and_die(constchar *msg) {
13 perror(msg);
14 exit(EXIT_FAILURE);
15 }
16
17 int main()
18 {
19 int ret;
20 constsize_t region_size = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
21 int fd = shm_open(SHARE_MEMORY, O_CREAT | O_RDWR, 0666);
22 if (-1 == fd)
23 {
24 error_and_die("shm_open");
25 }
26
27 ret = ftruncate(fd, region_size);
28 if (ret)
29 {
30 error_and_die("ftruncate");
31 }
32
33 void *ptr = mmap(0, region_size, PROT_READ | PROT_WRITE , MAP_SHARED, fd, 0);
34 if (ptr == MAP_FAILED)
35 {
36 error_and_die("mmap");
37 }
38
39 close(fd);
40
41
42 printf("%s", (char *)ptr);
43 ret = munmap(ptr, region_size);
44 if (ret)
45 error_and_die("munmap");
46
47 ret = shm_unlink(SHARE_MEMORY);
48 if (ret)
49 error_and_die("shm_unlink");
50
51 return 0;
52 }
代码很简单，唯一注意的地方是，第二个文件中shm_open的时候O_TUNC参数要去掉，否则内存又被截断为0，读不到东西的。