Linux共享内存通信的C语言Demo代码

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使用python编程时总是会用到共享内存的操作，这个共享内存的操作可以使多个python进程共享数据，而且使用这个共享内存在多进程间访问数据可以达到几乎和访问本进程内存空间下数据一致的速度。对于这个共享内存感觉十分的神奇，但是对其在操作系统中的原理还是不了解，突然看到网上的一个关于共享内存的C代码，搞了下来，发现可以跑通，这里记录下运行的记录。

代码比较简单，一共三个文件，一个是共用的头文件shmdata.h，一个是shm_slave.c，一个是shm_master.c 。

其中，shm_slave.c 和 shm_master.c 都有主函数，编译后为可执行文件shm_slave和shm_master，其中shm_slave向共享空间中写入内容，shm_master从共享空间中读出内容。

shmdata.h

#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      

shm_slave.c

#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);
}      

shm_master.c

#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
    // 将内容写入到文件，可以通过查看文件确定共享内存是否成功
    FILE* file = fopen("t.txt","w+");
 
    // 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，所以这里需要做个 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);
            fputs(shared->text,file);
            fflush(file);
            sleep(1);
 
            // 读取完数据，设置written使共享内存段可写
            shared->written = 0;
 
            // 输入了 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");
        fclose(file);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    // 删除共享内存
    if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1)
    {
        fprintf(stderr, "shmctl(IPC_RMID) failed\n");
        fclose(file);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
     fclose(file);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}      

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编译命令：

gcc -o shm_slave shm_slave.c

gcc -o shm_master shm_master.c

执行：