进程间通信IPC-共享内存（System V）

共享内存

如果要实现两个进程之间进行通信 两个进程之间是不能直接通信的 必须借助内核，
如进程1和进程2进行通信的话 进程1可能会借助内核中的某一块内存空间 这块内存空间要是两个进程都能访问的 然后进程1将要通信的内容写入（write 本质上copy）到这块内存空间中去
然后进程2再从这块内存空间中去读取（read 其本质也是copy） 这样就实现了进程间的通信。
问题：
假设我们有三个进程 进程1 进程2 进程3 我们如果假设进程1中某块内存作为进程2 进程3的共享内存 也就是说进程2 和进程3通信其实是通过进程1中的某块内存进程通信的 这种方式是否可行？
不行 因为我们讲进程之间的不能直接访问的 而且另一个问题是 如果进程1死掉了 那么进程2和进程3可能也会跟着出问题。

共享内存的实现方式：

在内核中开辟一块共享内存，其他进程通过“映射”方式获取这段共享内存的引用（指针）

System V共享内存
通过ftok()函数获取System V IPC对象的key —> 通过key创建/打开这个IPC的设施（msg/shm/sem) —>通过System V IPC提供的读/写函数接口交换数据 —>关闭设施

相关函数：

ftok用来创建一个System V IPC对象的key

#include 
#include 

key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);
		
函数功能：ftok用来创建一个System V IPC对象的key 
参数列表： 
						pathname: 一个文件系统中的路径名（必须要存在的并且有权限读取的）
						
						proj_id: 就是一个整数 这个参数存在的意思在于在一个文件也能生成多个IPC key键值。 
								 
								 ftok利用同一个文件最多可得到IPC key键值256个  
								 因为ftok只取proj_id值二进制后8位 及16进制后2位 与文件信息合成IPC key键值
		
								 也就是ftok("/home/china",257) 《==》ftok("/home/china",1) 生成的键值是一样的
		
		
				返回值： 
						成功生成一个唯一的System V IPC对象的key(类型key_t --->int)
						失败返回-1 同时errno被设置 
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shmget 创建/打开一个System V的共享内存

#include 
#include 

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

					函数功能：创建/打开一个System V的共享内存 
					
					
					参数列表： 
								
								key ：System V  IPC对象的key  一般由ftok的返回值获得 
								
								size：以字节为单位指定共享内存区的大小  
									  当实际操作为创建一个新的共享内存区时 必须指定一个不为0的size值（page_size的整数倍：4096）
									  如果实际操作为访问一个已经存在的共享内存去 那么size一般为0  
									  
								shmflg：标志位 
										
										如果是创建共享内存 ： IPC_CREAT | 权限位   
										
										如果是打开共享内存 ：  0 
										
										其实你完全按照创建的方式指定也可以 因为在创建共享内存的时候 如果发现key对应的共享内存
										已经存在了 那么他会自动忽略后面的选项直接打开
				
					返回值： 
								成功返回创建地共享内存的id （shmid）
								失败返回-1
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shmat 映射操作

#include 
#include 

				   void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
				   
				函数功能：将shmid指定的共享内存 映射到进程的地址空间 

								
				参数列表： 
						shmid: 表示你要映射哪块共享内存 （shmget的返回值）
						
						shmaddr: 表示你要映射到进程的地址空间的具体哪个地方 
								 一般为NULL 表示让系统自行分配 
						shmflg: 标志位权限 
								1. SHM_RDONLY 只读 
								2. 0   读写 
								
				返回值：
						成功返回映射空间的首地址(指针)
						失败返回（void *）-1 并且errno被设置
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int shmdt(const void *shmaddr);

				函数功能：解除映射 
				
				参数列表： 
						shmaddr: 映射空间的首地址  
						
				返回值： 
						成功返回0 
						失败返回-1 并且errno被设置
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设置共享内存 比如删除共享内存

#include 
				   #include 

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

				函数功能： 对共享内存的一些控制操作 
				
				头文件：如上 
				
				参数列表： 
				
						shmid : 你要对哪块共享内存进行操作 
						
						cmd: 操作命令   不同的命令第三个参数不一样 
							 cmd == IPC_RMID 	删除对应的共享内存 
							 
						buf: 如果cmd == IPC_RMID buf就为NULL 
						
				返回值： 
						成功返回0 
						失败返回-1 并且errno被设置
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使用共享内存实现父子进程通信

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    pid_t pid;
    pid=fork();

    if(pid ==0)
    {
        //创建钥匙
        key_t key=ftok("/home/china",250);
        if(key ==-1)
        {
            perror("key error\n");
            return -1;
        }
        
        //创建共享内存
        int shmid=shmget(key,4096,IPC_CREAT |0666);
        if(shmid ==-1)
        {
            perror("shmid erorr\n");
            return -1;
        }

        //映射
        char * p=shmat(shmid,NULL,0);
        if(p==(char *)-1)
        {
            perror("shmat error\n");
            return -1;
        }

        //写数据
        strcpy(p,"Hello share memory");

        //解映射
        shmdt(p);
    }
    else if(pid >0)
    {
        //创建钥匙
        key_t key=ftok("/home/china",250);
        if(key ==-1)
        {
            perror("key error\n");
            return -1;
        }
        
        
        //创建共享内存
        int shmid=shmget(key,4096,IPC_CREAT |0666);
        if(shmid ==-1)
        {
            perror("shmid erorr\n");
            return -1;
        }

        //映射
        char * p=shmat(shmid,NULL,0);
        if(p==NULL)
        {
            perror("shmat error\n");
            return -1;
        }

        //读数据
        char buf[1024]={0};
        strcpy(buf,p);
        printf("%s\n",buf);

        //解映射
        shmdt(p);
        //删除共享内存
        //shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);
        //wait(NULL);
    }
    return 0;
}
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