一、共享內存的概念

共享內存（Shared Memory）就是允許多個進程訪問同一個內存空間，是在多個進程之間共享和傳遞數據最高效的方式。操作系統將不同進程之間共享內存安排為同一段物理內存，進程可以將共享內存連接到它們自己的地址空間中，如果某個進程修改了共享內存中的數據，其它的進程讀到的數據也將會改變。

共享內存並未提供鎖機制，也就是說，在某一個進程對共享內存的進行讀寫的時候，不會阻止其它的進程對它的讀寫。如果要對共享內存的讀/寫加鎖，可以使用信號燈。

二、相關函數

Linux中提供了一組函數用於操作共享內存，程序中需要包含以下頭文件：

#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

1、shmget函數

shmget函數用來獲取或創建共享內存，它的聲明為：

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

參數key是共享內存的鍵值，是一個整數，typedef unsigned int key_t，是共享內存在系統中的編號，不同共享內存的編號不能相同，這一點由程序員保證。key用十六進制表示比較好。

參數size是待創建的共享內存的大小，以字節為單位。

參數shmflg是共享內存的訪問權限，與文件的權限一樣，0666|IPC_CREAT表示全部用戶對它可讀寫，如果共享內存不存在，就創建一個共享內存。

2、shmat函數

把共享內存連接到當前進程的地址空間。它的聲明如下：

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

參數shm_id是由shmget函數返回的共享內存標識。

參數shm_addr指定共享內存連接到當前進程中的地址位置，通常為空，表示讓系統來選擇共享內存的地址。

參數shm_flg是一組標志位，通常為0。

調用成功時返回一個指向共享內存第一個字節的指針，如果調用失敗返回-1.

3、shmdt函數

該函數用於將共享內存從當前進程中分離，相當於shmat函數的反操作。它的聲明如下：

int shmdt(const void *shmaddr);

參數shmaddr是shmat函數返回的地址。

調用成功時返回0，失敗時返回-1.

4、shmctl函數

刪除共享內存，它的聲明如下：

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

參數shm_id是shmget函數返回的共享內存標識符。

參數command填IPC_RMID。

參數buf填0。

解釋一下，shmctl是控制共享內存的函數，其功能不只是刪除共享內容，但其它的功能沒什么用，所以不介紹了。

注意，用root創建的共享內存，不管創建的權限是什么，普通用戶無法刪除。

三、示例程序

示例（book258.cpp）

/*
 * 程序名：book258.cpp，此程序用於演示共享內存的用法
 * 作者：C語言技術網(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "_public.h"

int main()
{
  int shmid; // 共享內存標識符
 
  // 創建共享內存，鍵值為0x5005，共1024字節。
  if ( (shmid = shmget((key_t)0x5005, 1024, 0640|IPC_CREAT)) == -1)
  { printf("shmat(0x5005) failed\n"); return -1; }
    
  char *ptext=0;   // 用於指向共享內存的指針

  // 將共享內存連接到當前進程的地址空間，由ptext指針指向它
  ptext = (char *)shmat(shmid, 0, 0);

  // 操作本程序的ptext指針，就是操作共享內存
  printf("寫入前：%s\n",ptext);
  sprintf(ptext,"本程序的進程號是：%d",getpid());
  printf("寫入后：%s\n",ptext);

  // 把共享內存從當前進程中分離
  shmdt(ptext);
    
  // 刪除共享內存
  // if (shmctl(shmid, IPC_RMID, 0) == -1)
  // { printf("shmctl(0x5005) failed\n"); return -1; }
}

運行效果

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