POSIX 共享内存

主要调用以下api

shm_open

1
int shm_open(const char *name,int oflag,mode_t mode)

需要以下头文件

1
2
3
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>        /* 对于模式常量 */
#include <fcntl.h>           /* 对于 oflag 常量 */

该函数会打开或创建一个共享内存对象，通常保存在/dev/shm/路径下，实质上就是一个文件，linux认为所有的对象都是文件，可以使用文件操作函数，

返回值为文件描述符fd，成功时为正数，失败时为负数

各参数含义：

  • name：文件名，不能填写路径
  • oflag：位掩码，表示文件操作属性
    • O_RDONLY 只读
    • O_RDWR 读写
    • O_CREAT 若文件不存在，则创建
    • O_EXCL 在指定O_CREAT的情况下若文件已存在，则返回错误
  • mode： 表示文件的共享模式，应在指定O_CREAT的情况下使用，即创建文件后的用户权限

ftruncate

1
int ftruncate(int fd, off_t length)

位于头文件 unistd.h 中
ftruncate()会将参数 fd 指定的文件大小改为参数 length 指定的大小。如果原来的文件大小比参数length大，则超过的部分会被删去。
off_t 是 long 的宏
使用该函数时，打开的文件必须具有写入权限
该函数的功能是重置文件的大小，任何open函数打开的文件都可以用该函数，包括但不限于shm_open打开的文件
执行成功则返回0，失败返回-1，错误原因存于errno（errno.h中定义的一个int型变量）。

mmap

1
void* mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset);

位于头文件 sys/mman.h 中
该函数的功能是将文件映射到内存中，使得我们用操作内存指针的方式来操作文件数据。
文件被映射到多个页上，如果文件的大小不是所有页的大小之和，最后一个页不被使用的空间将会清零。 即映射的内存空间最小单位为页
其中各参数：

  • start： 将文件映射到的内存地址，一般应该传递NULL来由Linux内核指定。

  • length： 映射区的长度。长度单位是以字节为单位，不足一内存页按一内存页处理

  • prot: 是一个位掩码，映射的内存区域的操作权限（保护属性），包括PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_EXEC、PROT_NONE

  • flags:

    位掩码，指定映射对象的类型，包括

    • MAP_SHARED： 与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入，相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用，文件实际上不会被更新。
    • MAP_PRIVATE： 建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个。
    • MAP_ANON: 进行匿名映射，此时fd参数要填-1
    • 等

  • fd： 用来建立映射区的文件描述符，用 shm_open打开或者open打开的文件。

  • offset： 映射文件相对于文件头的偏移位置，应该按4096字节对齐。

成功执行时，mmap()返回被映射区的指针；失败时，mmap()返回MAP_FAILED。
要对该映射的内存写入内容，可以使用sprintf()或write()函数，在此之前先将mmap的返回值类型由 void* 转换成 char*

munmap

1
int munmap(void *start,size_t length)

使用头文件 unistd.h 和 sys/mman.h
函数功能是取消参数start所指的映射内存起始地址，参数length则是欲取消的内存大小。
当进程结束或利用exec相关函数来执行其他程序时，映射内存会自动解除，但关闭对应的文件描述符时不会解除映射。
返回值: 如果解除映射成功则返回0，否则返回－1，错误原因存于errno中

1
int shm_unlink(const char *name):

使用头文件 sys/stat.h 和 fcntl.h
该函数用于删除指定的共享内存对象