linux 共享内存shm_open实现进程间大数据交互

亦凉 2022-07-17 03:52 606阅读 0赞

转载：http://blog.csdn.net/maopig/article/details/16920907

read.c

\#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>  
  
  
/\*  
int shm\_open(const char \*name, int oflag, mode\_t mode);  
//创建或打开一个共享内存,成功返回一个整数的文件描述符，错误返回-1。  
1.name:共享内存区的名字；  
2.标志位；open的标志一样  
3.权限位  
int shm\_unlink(const char \*name);  
  
  
编译时要加库文件-lrt  
\*/  
  
  
\#define SHMNAME "shm\_ram"  
\#define OPEN\_FLAG O\_RDWR|O\_CREAT  
\#define OPEN\_MODE 00777  
\#define FILE\_SIZE 4096\*4  
  
  
  
  
int main(void)  
\{   
    int ret = -1;  
    int fd = -1;  
  
  
    char buf\[4096\] = \{0\};  
    void\* add\_r = NULL;  
  
  
    //创建或者打开一个共享内存  
    fd = shm\_open(SHMNAME, OPEN\_FLAG, OPEN\_MODE);  
    if(-1 == (ret = fd))  
    \{   
        perror("shm  failed: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
      
        //调整确定文件共享内存的空间  
    ret =  ftruncate(fd, FILE\_SIZE);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("ftruncate faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
      
    //映射目标文件的存储区  
     add\_r = mmap(NULL, FILE\_SIZE, PROT\_READ, MAP\_SHARED, fd, SEEK\_SET);  
    if(NULL == add\_r)  
    \{   
        perror("mmap add\_r failed: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
  
  
  
  
  
  
    //memcpy 内存共享 写入内容  
     memcpy(buf, add\_r, sizeof(buf));  
      
    printf("buf = %s\\n", buf);  
  
  
    //取消映射  
    ret = munmap(add\_r, FILE\_SIZE);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("munmap add\_r faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
    //删除内存共享  
     shm\_unlink(SHMNAME);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("shm\_unlink faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
  
  
\_OUT:      
    return ret;  
\}  
  
  
  
  
  
  
write.c  
  
  
  
  
\#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>  
  
  
/\*  
int shm\_open(const char \*name, int oflag, mode\_t mode);  
//创建或打开一个共享内存,成功返回一个整数的文件描述符，错误返回-1。  
1.name:共享内存区的名字；  
2.标志位；open的标志一样  
3.权限位  
int shm\_unlink(const char \*name);  
  
  
编译时要加库文件-lrt  
\*/  
  
  
\#define SHMNAME "shm\_ram"  
\#define OPEN\_FLAG O\_RDWR|O\_CREAT  
\#define OPEN\_MODE 00777  
\#define FILE\_SIZE 4096\*4  
  
  
  
  
int main(void)  
\{   
    int ret = -1;  
    int fd = -1;  
  
  
    void\* add\_w = NULL;  
  
  
    //创建或者打开一个共享内存  
    fd = shm\_open(SHMNAME, OPEN\_FLAG, OPEN\_MODE);  
    if(-1 == (ret = fd))  
    \{   
        perror("shm  failed: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
      
      
    //调整确定文件共享内存的空间  
    ret = ftruncate(fd, FILE\_SIZE);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("ftruncate faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
      
    //映射目标文件的存储区  
     add\_w  = mmap(NULL, FILE\_SIZE, PROT\_WRITE, MAP\_SHARED, fd, SEEK\_SET);  
    if(NULL == add\_w)  
    \{   
        perror("mmap src failed: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
  
  
  
  
    //memcpy 内存共享 写入内容  
     memcpy(add\_w, "howaylee", sizeof("howaylee"));  
  
  
    //取消映射  
    ret = munmap(add\_w, FILE\_SIZE);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("munmap add\_w faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}  
    //删除内存共享  
    /\*shm\_unlink(SHMNAME);  
    if(-1 == ret)  
    \{   
        perror("shm\_unlink faile: ");  
        goto \_OUT;  
    \}\*/  
  
  
\_OUT:      
    return ret;

1 /*shm_write.c写入/读出共享内存区*/
     2 #include <stdio.h>
     3 #include <string.h>
     4 #include <stdlib.h>
     5 #include <sys/stat.h>
     6 #include <fcntl.h>
     7 #include <sys/mman.h>
     8 #include <unistd.h>
     9 
    10 int main(int argc,char **argv)
    11 {
    12     int shm_id;
    13     struct stat buf;
    14     char *ptr;
    15 
    16     if(argc!=2)
    17     {
    18         printf("usage:shm_open <pathname>\n");
    19         exit(1);
    20     }
    21     shm_id=shm_open(argv[1],O_RDWR|O_CREAT,0644);/*创建共享内存区*/
    22     ftruncate(shm_id,100);/*修改共享区大小*/
    23     fstat(shm_id,&buf);
    24     ptr=mmap(NULL,buf.st_size,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,shm_id,0);/*连接共享内存区*/
    25     strcpy(ptr,"hello linux");/*写入共享内存区*/
    26     printf("%s\n",ptr);/*读出共享内存区*/
    27     shm_unlink(argv[1]);/*删除共享内存区*/
    28 }

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

编译运行：

1 root@linux:/mnt/hgfs/C_libary# gcc -lrt -o shm_write shm_write.c
    2 root@linux:/mnt/hgfs/C_libary# ./shm_write test
    3 hello linux
    4 root@linux:/mnt/hgfs/C_libary#

1 ftruncate()函数 3 功能：    调整文件或共享内存区大小
     4 头文件：    #include <unistd.h>
     5 函数原形：    int ftruncate(int fd,off_t length);
     6 参数：    
     7     fd          描述符
     8     length       大小
     9 返回值：    成功返回0，出错返回-1
    10 
    11 当打开一个已存在的共享内存区对象时，我们可调用fstat来获取有关该对象的信息
    12 
    13 fstat()函数 14 功能：    获得文件或共享内存区的信息
    15 头文件：    #include <unistd.h>
    16 #include <sys/types.h>
    17 #include <sys/stat.h>
    18 函数原形：    int stat(const char *file_name,struct stat *buf);
    19 参数：    
    20 file_name          文件名
    21 buf               stat结构
    22 返回值：    成功返回0，出错返回-1
    23 
    24 对于普通文件stat结构可以获得12个以上的成员信息，然而当fd指代一个共享内存区对象时，只有四个成员含有信息。
    25 struct stat{
    26     mode_t st_mode;
    27     uid_t st_uid;
    28     gid_t st_gid;
    29     off_t st_size;
    30 };

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

示例代码：

[![复制代码][copycode.gif]][copycode.gif 1]

1 /*shm_show.c显示共享区信息*/
     2 #include <stdio.h>
     3 #include <stdlib.h>
     4 #include <unistd.h>
     5 #include <sys/stat.h>
     6 #include <sys/types.h>
     7 #include <fcntl.h>
     8 #include <sys/mman.h>
     9 
    10 int main(int argc,char **argv)
    11 {
    12     int shm_id;
    13         struct stat buf;
    14 
    15         if(argc!=2)
    16         {
    17             printf("usage:shm_open <pathname>\n");
    18             exit(1);
    19         }
    20         shm_id=shm_open(argv[1],O_RDWR|O_CREAT,0644);/*创建共享内存*/
    21         printf("size :%d\n",buf.st_size); /*修改前共享内存区大小*/
    22         ftruncate(shm_id,100);/*修改共享内存的大小*/
    23         fstat(shm_id,&buf); /*把共享内存的信息记录到buf中*/
    24         printf("uid_t:%d\n",buf.st_uid); /*共享内存区所有者ID*/
    25         printf("git_t:%d\n",buf.st_gid); /*共享内存区所有者组ID*/
    26         printf("size :%d\n",buf.st_size); /*修改后共享内存区大小*/
    27 }

客户服务段两进程通信实例：

服务端

\#include <stdio.h>  
\#include <sys/stat.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <sys/mman.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <string.h>  
  
int main(int argc,char \*\*argv)  
\{   
    int shm\_id;  
    char \*ptr;  
    sem\_t \*sem;  
  
    if (argc!=2)  
    \{   
        printf("usage:shm\_open<pathname>\\n");  
        return -1;  
    \}  
  
    shm\_id=shm\_open(argv\[1\],O\_RDWR|O\_CREAT,0644);/\*第一步：创建共享内存区\*/  
    if (shm\_id==-1)  
    \{   
        printf( "open shared memory error.errno=%d,desc=%s.\\n", errno, strerror(errno));  
        return -1;  
    \}  
  
    ftruncate(shm\_id,100);/\*第二步：调整共享内存区大小，shmid问shm\_open的返回值\*/  
    sem=sem\_open(argv\[1\],O\_CREAT,0644,0);/\*创建信号量\*/  
    if (sem==SEM\_FAILED)  
    \{   
        printf( "open semaphore error.errno=%d,desc=%s.\\n", errno, strerror(errno));  
        return -1;  
    \}  
  
    ptr=mmap(NULL,100,PROT\_READ|PROT\_WRITE,MAP\_SHARED,**shm\_id**,0);/\***第三**步：连接共享内存区\*/  
    strcpy(ptr,"\\0");  
  
    sem\_wait(sem);/\***第四步**：申请信号量\*/  
    printf("server : %s\\n",ptr);/\*输入共享内存区内容\*/  
    strcpy(ptr,"\\0");/\*清空共享内存区\*/  
  
    sem\_unlink(argv\[1\]);/\***第五步**：删除信号量\*/  
    shm\_unlink(argv\[1\]);/\***第六步**：删除共享内存区\*/  
  
    return 0;  
\}

客户端：

\#include <stdio.h>  
\#include <sys/stat.h>  
\#include <fcntl.h>  
\#include <sys/mman.h>  
\#include <unistd.h>  
\#include <semaphore.h>  
\#include <string.h>  
\#include <errno.h>  
  
int main(int argc,char \*\*argv)  
\{   
    int shm\_id;  
    char \*ptr;  
    sem\_t \*sem;  
  
    if (argc!=2)  
    \{   
        printf("usage:shm\_open <pathname>\\n");  
        return -1;  
    \}  
  
    shm\_id=shm\_open(argv\[1\],O\_RDWR,0);/\***第一**步：打开共享内存区\*/  
    if (shm\_id==-1)  
    \{   
        printf( "open shared memory error.errno=%d,desc=%s.\\n", errno, strerror(errno));  
        return -1;  
    \}  
    else  
    \{   
        printf( "open shared memory ok.\\n");  
    \}  
  
    sem=sem\_open(argv\[1\],0);/\*打开信号量\*/  
    if (sem==SEM\_FAILED)  
    \{   
        printf( "open semaphore error.errno=%d,desc=%s.\\n", errno, strerror(errno));  
        return -1;  
    \}  
    else  
    \{   
        printf( "open semaphore ok.\\n");  
    \}  
  
    ptr=mmap(NULL,100,PROT\_READ|PROT\_WRITE,MAP\_SHARED,shm\_id,0);/\*连接共享内存区\*/  
  
    fgets(ptr,10,stdin);/\*从键盘读入数据到共享内存区\*/  
    printf("user : %s",ptr);  
  
    sem\_post(sem);/\*释放信号量\*/  
  
    return 0;  
\}

[copycode.gif]: http://common.cnblogs.com/images/copycode.gif
[copycode.gif 1]: /images/20220717/9944b9d1e77547a38237572d3f44db1c.png