CのLinuxで共有メモリを使用する方法
私のプロジェクトの1つに少し問題があります。
fork()で共有メモリを使用する、よく文書化された例を見つけようとしましたが、成功しませんでした。
基本的にシナリオは、ユーザーがプログラムを起動するときに、共有メモリに2つの値を保存する必要があるということです。current_pathこれはchar *およびfile_nameこれもchar *です。
コマンド引数に応じて、fork()で新しいプロセスが開始され、そのプロセスはfile_name変数が読み取り専用である間に共有メモリに保存されているcurrent_path変数を読み取り、変更する必要があります。
サンプルコード（可能であれば）を使用した共有メモリに関する良いチュートリアルはありますか？
ありがとう、bleepzter
shmgetとmmapの2つのアプローチがあります。 mmapについて説明します。これは、よりモダンで柔軟性があるためですが、古いスタイルのツールを使用する場合は、man shmget（ またはこのチュートリアル ）をご覧ください。
mmap()関数を使用して、アクセスとアクセス許可を制御する高度にカスタマイズ可能なパラメーターを使用してメモリバッファーを割り当て、必要に応じてファイルシステムストレージでそれらをバックアップできます。
次の関数は、プロセスがその子と共有できるメモリ内バッファを作成します。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
void* create_shared_memory(size_t size) {
// Our memory buffer will be readable and writable:
int protection = PROT_READ | PROT_WRITE;
// The buffer will be shared (meaning other processes can access it), but
// anonymous (meaning third-party processes cannot obtain an address for it),
// so only this process and its children will be able to use it:
int visibility = MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED;
// The remaining parameters to `mmap()` are not important for this use case,
// but the manpage for `mmap` explains their purpose.
return mmap(NULL, size, protection, visibility, -1, 0);
}
以下は、上記で定義した関数を使用してバッファを割り当てるプログラムの例です。親プロセスはメッセージを書き込み、分岐し、その子がバッファを変更するのを待ちます。両方のプロセスが共有メモリを読み書きできます。
#include <string.h>
#include <unistd.h>
int main() {
char* parent_message = "hello"; // parent process will write this message
char* child_message = "goodbye"; // child process will then write this one
void* shmem = create_shared_memory(128);
memcpy(shmem, parent_message, sizeof(parent_message));
int pid = fork();
if (pid == 0) {
printf("Child read: %s\n", shmem);
memcpy(shmem, child_message, sizeof(child_message));
printf("Child wrote: %s\n", shmem);
} else {
printf("Parent read: %s\n", shmem);
sleep(1);
printf("After 1s, parent read: %s\n", shmem);
}
}
共有メモリの例を次に示します。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define SHM_SIZE 1024 /* make it a 1K shared memory segment */
int main(int argc, char *argv[])
{
key_t key;
int shmid;
char *data;
int mode;
if (argc > 2) {
fprintf(stderr, "usage: shmdemo [data_to_write]\n");
exit(1);
}
/* make the key: */
if ((key = ftok("hello.txt", 'R')) == -1) /*Here the file must exist */
{
perror("ftok");
exit(1);
}
/* create the segment: */
if ((shmid = shmget(key, SHM_SIZE, 0644 | IPC_CREAT)) == -1) {
perror("shmget");
exit(1);
}
/* attach to the segment to get a pointer to it: */
data = shmat(shmid, (void *)0, 0);
if (data == (char *)(-1)) {
perror("shmat");
exit(1);
}
/* read or modify the segment, based on the command line: */
if (argc == 2) {
printf("writing to segment: \"%s\"\n", argv[1]);
strncpy(data, argv[1], SHM_SIZE);
} else
printf("segment contains: \"%s\"\n", data);
/* detach from the segment: */
if (shmdt(data) == -1) {
perror("shmdt");
exit(1);
}
return 0;
}
手順：
Ftokを使用してパス名とプロジェクトIDをSystem V IPCキーに変換します
共有メモリセグメントを割り当てるshmgetを使用します
Shmatを使用して、shmidで識別される共有メモリセグメントを呼び出しプロセスのアドレス空間に接続します。
メモリ領域で操作を行う
Shmdtを使用して切り離す
これらには、共有メモリの使用が含まれます
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/shm.h>
int shmid;
int shmkey = 12222;//u can choose it as your choice
int main()
{
//now your main starting
shmid = shmget(shmkey,1024,IPC_CREAT);
// 1024 = your preferred size for share memory
// IPC_CREAT its a flag to create shared memory
//now attach a memory to this share memory
char *shmpointer = shmat(shmid,NULL);
//do your work with the shared memory
//read -write will be done with the *shmppointer
//after your work is done deattach the pointer
shmdt(&shmpointer, NULL);
このコードサンプルを試してみて、テストしました。ソース： http://www.makelinux.net/alp/035
#include <stdio.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/stat.h>
int main ()
{
int segment_id;
char* shared_memory;
struct shmid_ds shmbuffer;
int segment_size;
const int shared_segment_size = 0x6400;
/* Allocate a shared memory segment. */
segment_id = shmget (IPC_PRIVATE, shared_segment_size,
IPC_CREAT | IPC_EXCL | S_IRUSR | S_IWUSR);
/* Attach the shared memory segment. */
shared_memory = (char*) shmat (segment_id, 0, 0);
printf ("shared memory attached at address %p\n", shared_memory);
/* Determine the segment's size. */
shmctl (segment_id, IPC_STAT, &shmbuffer);
segment_size = shmbuffer.shm_segsz;
printf ("segment size: %d\n", segment_size);
/* Write a string to the shared memory segment. */
sprintf (shared_memory, "Hello, world.");
/* Detach the shared memory segment. */
shmdt (shared_memory);
/* Reattach the shared memory segment, at a different address. */
shared_memory = (char*) shmat (segment_id, (void*) 0x5000000, 0);
printf ("shared memory reattached at address %p\n", shared_memory);
/* Print out the string from shared memory. */
printf ("%s\n", shared_memory);
/* Detach the shared memory segment. */
shmdt (shared_memory);
/* Deallocate the shared memory segment. */
shmctl (segment_id, IPC_RMID, 0);
return 0;
}
Mmapの例を次に示します。
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
/*
* pvtmMmapAlloc - creates a memory mapped file area.
* The return value is a page-aligned memory value, or NULL if there is a failure.
* Here's the list of arguments:
* @mmapFileName - the name of the memory mapped file
* @size - the size of the memory mapped file (should be a multiple of the system page for best performance)
* @create - determines whether or not the area should be created.
*/
void* pvtmMmapAlloc (char * mmapFileName, size_t size, char create)
{
void * retv = NULL;
if (create)
{
mode_t origMask = umask(0);
int mmapFd = open(mmapFileName, O_CREAT|O_RDWR, 00666);
umask(origMask);
if (mmapFd < 0)
{
perror("open mmapFd failed");
return NULL;
}
if ((ftruncate(mmapFd, size) == 0))
{
int result = lseek(mmapFd, size - 1, SEEK_SET);
if (result == -1)
{
perror("lseek mmapFd failed");
close(mmapFd);
return NULL;
}
/* Something needs to be written at the end of the file to
* have the file actually have the new size.
* Just writing an empty string at the current file position will do.
* Note:
* - The current position in the file is at the end of the stretched
* file due to the call to lseek().
* - The current position in the file is at the end of the stretched
* file due to the call to lseek().
* - An empty string is actually a single '\0' character, so a zero-byte
* will be written at the last byte of the file.
*/
result = write(mmapFd, "", 1);
if (result != 1)
{
perror("write mmapFd failed");
close(mmapFd);
return NULL;
}
retv = mmap(NULL, size,
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, mmapFd, 0);
if (retv == MAP_FAILED || retv == NULL)
{
perror("mmap");
close(mmapFd);
return NULL;
}
}
}
else
{
int mmapFd = open(mmapFileName, O_RDWR, 00666);
if (mmapFd < 0)
{
return NULL;
}
int result = lseek(mmapFd, 0, SEEK_END);
if (result == -1)
{
perror("lseek mmapFd failed");
close(mmapFd);
return NULL;
}
if (result == 0)
{
perror("The file has 0 bytes");
close(mmapFd);
return NULL;
}
retv = mmap(NULL, size,
PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, mmapFd, 0);
if (retv == MAP_FAILED || retv == NULL)
{
perror("mmap");
close(mmapFd);
return NULL;
}
close(mmapFd);
}
return retv;
}