Linux系统编程 —共享内存之mmap
共享内存概念
共享内存是通信效率最高的IPC方式，因为进程可以直接读写内存，而无需进行数据的拷备。但是它没有自带同步机制，需要配合信号量等方式来进行同步。
共享内存被创建以后，同一块物理内存被映射到了多个进程地址空间，当有一个进程修改了共享内存的数据，其余的进程均可看见所修改的内容，反之亦然。
mmap函数
函数原型：
void *mmap(void *adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
返回值：
成功：返回创建的映射区首地址；
失败：返回MAP_FAILED
具体参数含义：
addr：指向映射区的首地址，这是由系统内核所决定的，一般设为NULL；
length：欲创建的映射区大小；
prot：映射区的权限，一般有如下几种：
PROT_EXEC 映射区域可被执行
PROT_READ 映射区域可被读取
PROT_WRITE 映射区域可被写入
PROT_NONE 映射区域不能存取
flags：指映射区的标志位，MAP_FIXED与MAP_PRIVATE必须选择一个：
MAP_FIXED：对映射区所作的修改会反映到物理设备，但需要调用msync()或者munmap()；
MAP_PRIVATE：对映射区所作的修改不会反映到物理设备。
fd：创建的映射区的文件描述符；
offset：被映射文件的偏移量，一般设为0，表示从头开始映射。
mumap函数
函数原型：
int munmap(void *addr, size_t length);
函数作用：
如同malloc之后需要free一样，mmap调用创建的映射区使用完毕之后，需要调用munmap去释放。
例程
写进程：
1#include <stdio.h>
2#include <sys/mman.h>
3#include <sys/types.h>
4#include <sys/stat.h>
5#include <fcntl.h>
6#include <unistd.h>
7#include <string.h>
8
9typedef struct
10{
11 int id;
12 char name[20];
13 char gender;
14}stu;
15
16int main(int argc, char *argv[])
17{
18 stu *p = NULL;
19 int fd = 0;
20 stu student = {10, "harry", 'm'};
21
22 if (argc < 2) {
23 printf("useage: ./a.out file\n");
24 return -1;
25 }
26
27 fd = open(argv[1], O_RDWR | O_CREAT, 0664);
28 if (fd == -1) {
29 printf("ERROR: open failed!\n");
30 return -1;
31 }
32 ftruncate(fd, sizeof(stu));
33
34 p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
35 if (p == MAP_FAILED) {
36 printf("ERROR: mmap failed!\n");
37 return -1;
38 }
39
40 close(fd);
41
42 while (1) {
43 memcpy(p, &student, sizeof(stu));
44 student.id++;
45 sleep(2);
46 }
47 munmap(p, sizeof(stu));
48
49 return 0;
50}
读进程：
1#include <stdio.h>
2#include <sys/mman.h>
3#include <sys/types.h>
4#include <sys/stat.h>
5#include <fcntl.h>
6#include <unistd.h>
7
8typedef struct
9{
10 int id;
11 char name[20];
12 char gender;
13}stu;
14
15int main(int argc, char *argv[])
16{
17 stu *p = NULL;
18 int fd = 0;
19
20 if (argc < 2) {
21 printf("useage: ./a.out file\n");
22 return -1;
23 }
24
25 fd = open(argv[1], O_RDONLY);
26 if (fd == -1) {
27 printf("ERROR: open failed!\n");
28 return -1;
29 }
30
31 p = mmap(NULL, sizeof(stu), PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
32 if (p == MAP_FAILED) {
33 printf("ERROR: mmap failed!\n");
34 return -1;
35 }
36
37 close(fd);
38
39 while (1) {
40 printf("id = %d, name = %s, gender = %c\n", p->id, p->name, p->gender);
41 sleep(2);
42 }
43
44 munmap(p, sizeof(stu));
45
46 return 0;
47}
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