1. 父子进程间的共享内存
在Linux系统中，进程是独立运行的程序实体，每个进程都有自己独立的地址空间。然而，有时候我们希望在父进程和子进程之间共享数据，而不是通过复制数据来传递信息。这就需要使用共享内存机制。
2. 共享内存的原理
共享内存允许不同进程访问相同的内存区域，因此可以方便地在父子进程之间进行数据共享。它的实现原理很简单：创建一个由多个进程共享的虚拟内存区域，多个进程可以通过这个共享内存区域来实现数据共享。
3. 共享内存的创建和使用
3.1 创建共享内存
在Linux系统中，可以使用shmget()函数来创建共享内存。该函数的原型为：
int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
重要的是要理解参数的含义：
key：用于标识共享内存的关键字，不同的进程通过指定相同的关键字来获取相同的共享内存区域。
size：共享内存的大小，以字节为单位。
shmflg：共享内存的访问权限，包括读写权限等选项。
3.2 获取共享内存的地址
在成功创建共享内存后，我们可以使用shmat()函数来获取共享内存的地址，以便进行读写操作。该函数的原型为：
void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
重要的是要理解参数的含义：
shmid：共享内存的标识符，通过shmget()函数获取到。
shmaddr：指定共享内存的地址，通常设置为NULL，让操作系统自动分配。
shmflg：共享内存的访问权限，通常设置为0。
3.3 读写共享内存
共享内存获取成功后，我们可以像访问普通内存一样读写共享内存中的数据。例如，父进程可以将数据写入共享内存中，子进程可以从共享内存中读取数据。
注意：在读写共享内存之前，需要进行加锁操作，避免多个进程同时读写同一个共享内存的问题。
4. 示例代码
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SHM_SIZE 1024
int main() {
int shmid;
char *shmaddr;
// 创建共享内存
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SHM_SIZE, IPC_CREAT | 0666);
if (shmid == -1) {
perror("shmget");
exit(1);
}
// 获取共享内存的地址
shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
if (shmaddr == (char *) -1) {
perror("shmat");
exit(1);
}
// 写入数据到共享内存
sprintf(shmaddr, "Hello, shared memory!");
// 创建子进程
pid_t pid = fork();
if (pid == -1) {
perror("fork");
exit(1);
}
if (pid == 0) {
// 子进程从共享内存中读取数据并输出
printf("Child process: %s\n", shmaddr);
exit(0);
} else {
// 父进程等待子进程执行完毕
wait(NULL);
}
// 将共享内存与当前进程分离
if (shmdt(shmaddr) == -1) {
perror("shmdt");
exit(1);
}
// 删除共享内存
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1) {
perror("shmctl");
exit(1);
}
return 0;
}
5. 总结
本文介绍了在Linux系统中实现父子进程间的共享内存的方法。通过使用共享内存机制，我们可以方便地在不同进程之间共享数据，提高进程之间的通信效率。同时，需要注意进行加锁操作以避免数据竞争的问题。