共享存储区机制进程通信
编程实现生产者和消费者共享存储区功能。生产者随机产生10个整型数据，写入共享存储区；消费者读出数据，并进行平方和平方根运算后输出。使用系统调用shmget()、shmat()、sgmdt()、shmctl()等, 实现程序。
享内存是进程间通信最有用的方式，也是最快的IPC形式。共享内存是说：同一块内存被映射到多个进程的地址空间。但是共享内存并不提供同步机制，因此需要互斥锁或者信号量。使用共享内存唯一需要注意的是：当前如果有进程正在向共享内存写数据，则在写入完成以前，别的进程不应当去读、写共享内存。
共享内存最大的优点就是快。由system V演变而来的内存共享相关函数。目前Linux对system V的共享内存方式支持的比较好。在高版本的Linux内核上，我们有更多的方式来完成共享存储。嵌入式开发板搭载的低版本内核的Linux操作系统基本上都是不支持POSIX标准的内存共享的，只能使用system V的内存共享方式。system V是通过映射特殊文件系统shm中的文件实现内存共享的。通过shmget获得或者创建一个IPC共享内存，并返回这块内存相应的标识符。同时会初始化内核维护的一个数据结构shmid_kernel.当然还会在shm文件系统之中创建一个不属于任何进程的文件。shmid_kernel这个结构体之中的最重要的一个区域是shm_file。它存储被映射文件的地址。
如果多个进程的公共祖先对mmap指定了MAP_SHARED标志，则这些进程共享此存储区。
一个简单的例子如下。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int num = 7777777;
int fd = open("/dev/zero",O_RDWR);
if (-1 == fd)
{
perror("open zero fail");
exit(1);
}
int *p = mmap(0,sizeof(int),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
if (MAP_FAILED == p)
{
perror("mmap fail");
exit(1);
}
close(fd);
pid_t pid = fork();
if (0 == pid)
{
num = 233;
*p = 666;
}
if (0 < pid)
{
wait(NULL);
printf("*p = %d\n",*p);
printf("num = %d\n",num);
}
if (-1 == pid)
{
perror("fork fail");
exit(1);
}
return 0;
}
在子进程中更改了存储映射区域的值为666，也更改了num变量的值。让子进程先运行，父进程后运行，打印输出的结果如下。
对于存储映射区域，父子进程是共享的；对于变量，父子进程是独立的。 使用zero文件的优点是mmap函数的第二个参数len可以指定任意长度，而无需关心zero文件的大小。
Linux除了使用zero以外，它还提供了一种称为匿名映射的方式。这种方式需要在使用mmap的时候指定MAP——ANON标志，并将文件描述符设置为-1。更改上面的程序如下。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
int num = 7777777;
//注意这行代码和上面程序中的不同之处
int *p = mmap(0,sizeof(int),PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANON,-1,0);
if (MAP_FAILED == p)
{
perror("mmap fail");
exit(1);
}
//close(fd);
pid_t pid = fork();
if (0 == pid)
{
num = 233;
*p = 666;
}
if (0 < pid)
{
wait(NULL);
printf("*p = %d\n",*p);
printf("num = %d\n",num);
}
if (-1 == pid)
{
perror("fork fail");
exit(1);
}
return 0;
}
运行结果是一致的。