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进程与线程（7）

news 2025/12/24 6:37:21

IPC通信方式：

一、共享内存

system v ：共享内存

是一块，内核预留的空间
最高效的通信方式 (避免了用户空间到内核空间的数据拷贝)

二、IPC对象操作通用框架：

key值 ==> 申请 ==》读写 ==》关闭 ==》卸载

1.ftok函数：

产生key值

key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

（1）功能：将pathname 和 proj_id 转换为 key值

（2）参数：pathname：给一个路径名；proj_id：工程id eg: 'A'
（3）返回值：成功： key值；失败： -1

key_t key = ftok("/",'A');if (key < 0){perror("ftok fail");return -1;}printf("key = %d\n",key);

2.shmget函数：

通过key获取ipc对象 (共享内存)

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

（1）功能：使用唯一键值key向内核提出共享内存使用申请
（2）参数：key：唯一键值；size：要申请的共享内存大小；shmflg：申请的共享内存访问权限，八进制表示（如果是第一个申请，则用IPC_CREAT；如果要检测是否存在，用IPC_EXCL）
（3）返回值：成功：返回共享内存id，一般用shmid表示；失败： -1；

int shmid = shmget(key,1024,IPC_CREAT|0666);if (shmid < 0){perror("shmget fail");return -1;}printf("shmid = %d\n",shmid);

3.shmat函数：

共享内存绑定

void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

（1）功能：将指定shmid对应的共享内存映射到本地内存。

（2）参数：shmid：要映射的本地内存；shmaddr：本地可用的地址，如果不确定则用NULL，表示由系统自动分配；shmflg：（0 ：表示读写；SHM_RDONLY：只读）
（3）返回值：成功：返回映射的地址，一般等于shmaddr；失败： (void*)-1

void *p = shmat(shmid,NULL,0);if(p == (void *)-1){perror("shmid fail");return -1;}signal(SIGUSR1,handler);pid_t *q = (pid_t *)p;*q = getpid();char *s = (char *)p;while(1){printf("s = %s\n",s);if(strncmp(s,"quit",4) == 0){break;}paus

4.shmdt函数：

解除绑定(映射)

int shmdt(const void *shmaddr);

（1）功能：将本地内存与共享内存断开映射关系。
（2）参数：shmaddr 要断开的映射地址。
（3）返回值：成功： 0；失败： -1；

if(shmdt(p) < 0){perror("shmdt fail");return -1;}

5.shmctl函数：

销毁IPC对象

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf); //ctl = control

（1）功能：修改共享内存属性，也可以删除指定的共享内存对象。
（2）参数：shmid：要删除的共享内存对象；cmd： IPC_RMID 删除对象的宏；buff： NULL 表示只删除对象。
（3）返回值：成功： 0；失败： -1

 if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL) < 0){perror("shmctl fail");return -1;}

练习：

二、消息队列

消息队列是一旦创建，则会一直存在。除非关机，或者自己在程序中做删除，或者通过命令的方式(ipcrm)显式的来删除！消息队列可以实现对不同类型的消息的收发，那么这些类型的消息是放在同一个消息队列中的！接收方可以学着接受哪种类型的消息！

三、信号量集

信号灯的出现主要是为了解决多任务程序并发执行时，对资源的访问出现的竞争同步的问题。信号量最初是对资源的一种抽象和模拟，最初的信号量(整型信号量)，就是通过一个数值，来表示某种资源的个数，在你这个抽象的基础上，他的发明者Dijkstra(迪杰斯塔拉)为其制定了两个原子性(一次性执行完的，不可被中断的)的操作，P操作(passeren（申请通过）)，V操作（vrijgeven释放)来实现对互斥资源的访问，后来处于对(1).多个临界资源的访问，(2)和资源使用数量的限制(在有些情况下，当资源数量低于某一下限值时，便不予分配).信号量的概念得到进一步发展，形成了所谓的”信号灯集”.