使用共享内存进行进程间通信

lf0710020211

以两个不相关的进程来说明进程间如何通过共享内存来进行通信。其中一个文件shmread.c创建共享内存，并读取其中的信息，另一个文件shmwrite.c向共享内存中写入数据。为了方便操作和数据结构的统一，为这两个文件定义了相同的数据结构，定义在文件shmdata.c中。结构shared_use_st中的written作为一个可读或可写的标志，非0：表示可读，0：表示可写，text则是内存中的文件。
shmdata.h的源代码如下：
#ifndef _SHMDATA_H_HEADER
#define _SHMDATA_H_HEADER

#define TEXT_SZ 2048

struct  shared_use_st
{
     int  written;  // 作为一个标志，非0：表示可读，0：表示可写
     char  text[TEXT_SZ];  // 记录写入 和 读取 的文本
};

#endif
源文件shmread.c的源代码如下：

#include <stddef.h>

#include <sys/shm.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

#include "shmdata.h"

int main( int argc, char **argv)

{

void *shm = NULL;

struct shared_use_st *shared; // 指向shm

int shmid; // 共享内存标识符

// 创建共享内存

shmid = shmget((key_t)1234, sizeof ( struct shared_use_st), 0666|IPC_CREAT);

if (shmid == -1)

{

fprintf (stderr, "shmat failed\n" );

exit (EXIT_FAILURE);

}

// 将共享内存连接到当前进程的地址空间

shm = shmat(shmid, 0, 0);

if (shm == ( void *)-1)

{

fprintf (stderr, "shmat failed\n" );

exit (EXIT_FAILURE);

}

printf ( "\nMemory attached at %X\n" , ( int )shm);

// 设置共享内存

shared = ( struct shared_use_st*)shm; // 注意： shm有点类似通过 malloc() 获取到的内存，所以这&#12197;需要做个 类型强制转换

shared->written = 0;

while (1) // 读取共享内存中的数据

{

// 没有进程向内存写数据，有数据可读取

if (shared->written == 1)

{

printf ( "You wrote: %s" , shared->text);

sleep(1);

// 读取完数据，设置written使共享内存段可写

shared->written = 0;

// 输&#12042;了 end，退出循环（程序）

if ( strncmp (shared->text, "end" , 3) == 0)

{

break ;

}

}

else // 有其他进程在写数据，不能读取数据

{

sleep(1);

}

}

// 把共享内存从当前进程中分离

if (shmdt(shm) == -1)

{

fprintf (stderr, "shmdt failed\n" );

exit (EXIT_FAILURE);

}

// 删除共享内存

if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1)

{

fprintf (stderr, "shmctl(IPC_RMID) failed\n" );

exit (EXIT_FAILURE);

}

exit (EXIT_SUCCESS);

}

源&#12098;件shmwrite.c的源代码

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <sys/shm.h>

#include "shmdata.h"

int  main( int  argc,  char  **argv)

{

     void  *shm = NULL;

     struct  shared_use_st *shared = NULL;

     char  buffer[BUFSIZ + 1];  // 用于保存输入的文本

     int  shmid;

     // 创建共享内存

     shmid = shmget((key_t)1234,  sizeof ( struct  shared_use_st), 0666|IPC_CREAT);

     if  (shmid == -1)

     {

         fprintf (stderr,  "shmget failed\n" );

         exit (EXIT_FAILURE);

     }

     // 将共享内存连接到当前的进程地址空间

     shm = shmat(shmid, ( void  *)0, 0);

     if  (shm == ( void  *)-1)

     {

         fprintf (stderr,  "shmat failed\n" );

         exit (EXIT_FAILURE);

     }

     printf ( "Memory attched at %X\n" , ( int )shm);

     // 设置共享内存

     shared = ( struct  shared_use_st *)shm;

     while  (1)  // 向共享内存中写数据

     {

         // 数据还没有被读取，则等待数据被读取，不能向共享内存中写入文本

         while  (shared->written == 1)

         {

             sleep(1);

             printf ( "Waiting...\n" );

         }

         // 向共享内存中写入数据

         printf ( "Enter some text: " );

         fgets (buffer, BUFSIZ, stdin);

         strncpy (shared->text, buffer, TEXT_SZ);

         // 写完数据，设置written使共享内存段可读

         shared->written = 1;

         // 输入了end，退出循环（程序）

         if  ( strncmp (buffer,  "end" , 3) == 0)

         {

             break ;

         }

     }

     // 把共享内存从当前进程中分离

     if  (shmdt(shm) == -1)

     {

         fprintf (stderr,  "shmdt failed\n" );

         exit (EXIT_FAILURE);

     }

     sleep(2);

     exit (EXIT_SUCCESS);

}

再来看看运行的结果：

[img]blob:http://www.openedv.com/a36bfbdb-f573-44d1-a6b9-7ea734adc230[/img]

分析：

1、程序shmread创建共享内存，然后将它连接到自己的地址空间。在共享内存的开始处使用了一个结构struct_use_st。该结构中有个标志written，当共享内存中有其他进程向它写入数据时，共享内存中的written被设置为0，程序等待。当它不为0时，表示没有进程对共享内存写入数据，程序就从共享内存中读取数据并输出，然后重置设置共享内存中的written为0，即让其可被shmwrite进程写入数据。

2、程序shmwrite取得共享内存并连接到自己的地址空间中。检查共享内存中的written，是否为0，若不是，表示共享内存中的数据还没有被完，则等待其他进程读取完成，并提示用户等待。若共享内存的written为0，表示没有其他进程对共享内存进行读取，则提示用户输入文本，并再次设置共享内存中的written为1，表示写完成，其他进程可对共享内存进行读操作。