Debian进程间如何共享内存

在Debian系统中，进程间可以通过多种方式共享内存。以下是一些常用的方法：

1. POSIX共享内存

POSIX共享内存是一种标准的共享内存机制，适用于多种操作系统，包括Debian。

创建共享内存

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65); // 生成一个唯一的key
    int shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666); // 创建共享内存段
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget");
        return 1;
    }

    printf("Shared memory segment created with ID: %d\n", shmid);

    return 0;
}

附加共享内存

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65);
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666); // 获取已存在的共享内存段
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget");
        return 1;
    }

    char *str = shmat(shmid, (void *)0, 0); // 附加共享内存
    if (str == (char *)(-1)) {
        perror("shmat");
        return 1;
    }

    printf("Attached to shared memory: %s\n", str);

    // 使用共享内存...

    shmdt(str); // 分离共享内存
    return 0;
}

2. System V共享内存

System V共享内存是另一种传统的共享内存机制。

创建共享内存

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65);
    int shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666);
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget");
        return 1;
    }

    printf("Shared memory segment created with ID: %d\n", shmid);

    return 0;
}

附加共享内存

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

int main() {
    key_t key = ftok("shmfile", 65);
    int shmid = shmget(key, 1024, 0666);
    if (shmid == -1) {
        perror("shmget");
        return 1;
    }

    char *str = shmat(shmid, (void *)0, 0);
    if (str == (char *)(-1)) {
        perror("shmat");
        return 1;
    }

    printf("Attached to shared memory: %s\n", str);

    // 使用共享内存...

    shmdt(str);
    return 0;
}

3. 使用mmap

mmap是一种更高级的内存映射机制，可以用于文件映射和匿名映射。

创建匿名映射

#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    void *addr = mmap(NULL, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (addr == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        return 1;
    }

    printf("Anonymous memory mapped at address: %p\n", addr);

    // 使用内存...

    munmap(addr, 4096); // 解除映射
    return 0;
}

文件映射

#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd = open("file.txt", O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        return 1;
    }

    size_t length = lseek(fd, 0, SEEK_END);
    void *addr = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (addr == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        close(fd);
        return 1;
    }

    printf("File mapped at address: %p\n", addr);

    // 使用内存...

    munmap(addr, length); // 解除映射
    close(fd);
    return 0;
}

4. 使用shared_memory

Debian还提供了shared_memory库，可以简化共享内存的使用。

安装shared_memory库

sudo apt-get install shared_memory

使用shared_memory

#include <shared_memory.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    shm_t *shm = shm_open("/my_shm", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    if (shm == SHM_ERR) {
        perror("shm_open");
        return 1;
    }

    size_t size = 1024;
    if (shm_truncate(shm, size) == -1) {
        perror("shm_truncate");
        shm_close(shm);
        return 1;
    }

    void *addr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm->fd, 0);
    if (addr == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        shm_unlink("/my_shm");
        return 1;
    }

    printf("Shared memory mapped at address: %p\n", addr);

    // 使用共享内存...

    munmap(addr, size); // 解除映射
    shm_close(shm);
    shm_unlink("/my_shm");
    return 0;
}

这些方法各有优缺点，选择哪种方法取决于具体的应用场景和需求。

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