大学生寒假在家过于无聊，整理一下以前学过的知识，顺便复习一下，水平较低，专业性差，仅供参考，不喜勿喷（反正也没人看）。这才来学校的第五天，我待不下去了，我要出门啊。。。

一、什么是共享内存

共享内存允许两个不相关的进程去访问同一部分逻辑内存。

如果需要在两个运行中的进程之间传输数据，共享内存将是一种效率极高的解决方案。

概述

·共享内存是由IPC为一个进程创建的一个特殊的地址范围，它将出现在进程的地址空间中。

·其他进程可以把同一段共享内存段“连接到”它们自己的地址空间里去。

·所有进程都可以访问共享内存地址，就好像它们是有malloc分配的一样。

·如果一个进程向这段共享内存写了数据，所做的改动会立刻被有权访问同一段共享内存的其他进程看到。

二、函数

共享内存使用的函数与信号量的很相似，涉及到的函数如下

int shmget(key_t key, int size, int shmflg);

void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

int shmdt(const void *shmaddr);

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

（1）shmget函数

作用

用来创建共享内存

原型

int shmget(key_t key,size_t size, int shmflg);

参数

key: 这个共享内存段的名字

size: 需要共享的内存量

shmflg:由九个权限标志构成，它们的用法和创建文件时使用的mode模式标志是一样的

如果共享内存创建成功，shmget将返回一个非负整数，即该段共享内存的标识码；如果失败，则返回“－1”

（2）shmat函数

作用

共享内存段刚被创建的时候，任何进程还都不能访问它，为了建立对这个共享内存段的访问渠道，必须由我们来把它连接到某个进程的地址空间，shmat函数就是用来完成这项工作的。

原型

void* shmat(int shm_id,const void *shm_addr,int shmflg);

参数

shm_id: shmget返回的共享内存标识

shm_addr:把共享内存连接到当前进程去的时候准备放置它的那个地址

shmflg是一组按位OR(或)在一起的标志。它的两个可能取值是SHM_RND和SHM_RDONLY

调用成功，返回一个指针，指针指向共享内存的第一个字节，如果失败，则返回“－1”

shmaddr为0，核心自动选择一个地址

shmaddr不为０且shmflg无SHM_RND标记，则以shmaddr为连接地址。

shmaddr不为０且shmflg设置了SHM_RND标记，则连接的地址会自动向下调整为SHMLBA的整数倍。公式：shmaddr - (shmaddr % SHMLBA)

shmflg=SHM_RDONLY，表示连接操作用来只读共享内存

在fork() 后，子进程继承已连接的共享内存

在exec后，已连接的共享内存会自动脱离(detach)

在结束进程后，已连接的共享内存会自动脱离(detach)

（3）shmdt函数

作用

把共享内存与当前进程脱离开

原型

int shmdt(const void *shm_addr);

参数

shm_addr: 由shmat返回的地址指针

操作成功，返回“0”，失败则返回“－1”

脱离共享内存并不等于删除它，只是当前进程不能再继续访问它而已

（4）shmctl函数

作用

共享内存的控制函数

原型

int shmctl(int shm_id,int command,struct shmid_ds *buf);

参数

shm_id: 由shmget返回的共享内存标识码

command:将要采取的动作（有三个可取值）

buf:指向一个保存着共享内存的模式状态和访问权限的数据结构

操作成功，返回0，失败则返回－1

command:将要采取的动作（有三个可取值），分别如下

三、代码实例

第一个程序把数据写入共享内存第二个程序从共享内存取出数据

第一个程序

#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAXSIZE 2048
using namespace std;

typedef struct student_t

{
	int stu_id;
	char name[20];
	char message[20];

}STU;

int main()
{
	//创建三个结构体
	STU stu1 = { 1001,"mike","aaa" };
	STU stu2 = { 1002,"tom","bbb" };
	STU stu3 = { 1003,"mark","ccc" };

	//存入共享内存
	int shmid;
	void* shm_addr;
	STU arry_stu[3] = { stu1,stu2,stu3 };

	//创建共享内存；
	shmid = shmget((key_t)1001, MAXSIZE, IPC_CREAT | 0777);
	if (shmid == -1)
	{
		perror("shmget error");
		return 0;
	}
	cout << "共享内存创建成功" << endl;
	//连接共享内存
	shm_addr = shmat(shmid, NULL, 0);
	memcpy(shm_addr, &arry_stu, sizeof(arry_stu));

	//存入数据
	cout << "共享内存数据存入成功" << endl;
	//断开
	shmdt(shm_addr);

	return 0;
}

第二个程序

#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAXSIZE 2048
using namespace std;

typedef struct student_t

{
    int stu_id;
    char name[20];
    char message[20];

}STU;
int main()
{
	STU stu1;
	STU stu2;
	STU stu3;
	int shmid;
	void* shm_addr;
	STU arry_stu[3];
	//创建共享内存；
	shmid = shmget((key_t)1001, MAXSIZE, IPC_CREAT | 0777);
	if (shmid == -1)
	{
		perror("shmget error");
		return 0;
	}
	cout << "共享内存创建成功" << endl;
	//连接共享内存
	shm_addr = shmat(shmid, NULL, 0);

	//取出数据
	memcpy(&arry_stu, shm_addr, sizeof(arry_stu));
	stu1 = arry_stu[0];
	stu2 = arry_stu[1];
	stu3 = arry_stu[2];
	cout << "共享内存数据取出成功" << endl;
	cout << stu1.stu_id << endl;
	cout << stu2.stu_id << endl;
	cout << stu3.stu_id << endl;
	//断开
	shmdt(shm_addr);
    return 0;
}