[C++知识库]linux不同进程使用共享内存及互斥锁

linux不同进程使用共享内存及互斥锁

1 共享内存

头文件：

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

1.1 key值

指定一个文件地址，让不同进程可以通过ftok产生同一个key值：

std::string path = ("/home/test.txt");
FILE *fd = fopen(path.c_str(),"a");
fclose(fd);
int key = ftok(path.c_str(), 0);

1.2 创建/获取，映射

shmget通过key创建/获取共享内存id；shmat将共享内存映射到本进程空间；

同个进程最好只shmat一次。

int shm_size = 5000;
int shm_id = shmget(key, shm_size, IPC_CREAT | 0666);
char *shmaddr = (char*)(shmat(shm_id, NULL, 0));

1.3 断开，删除

在进程结束时，需要断开共享内存的映射，或者删除共享内存。

shmdt(shmaddr);//若还有其他进程使用该共享内存，则只断开共享内存映射

shmctl(shm_id, IPC_RMID, NULL);	//删除共享内存

如果强制退出了进程，共享内存只断开连接，不会自己删除共享内存。

可以在命令行输入以下命令：

ipcs -m #查看共享内存

ipcrm -m [shm_id] #删除共享内存

1.4 查看状态

shmctl还可以查看共享内存状态，获取struct shmid_ds结构体内容：

• shm_cpid：表示该共享内存创建者进程的pid
• shm_nattch ：表示当前该共享内存的连接进程数量

struct shmid_ds shm_status;
shmctl(sm->shm_id, IPC_STAT, &shm_status);

cout<< "shm_status->shm_cpid=" << shm_status.shm_cpid << endl;
cout<< "getpid()=" << getpid() << endl;
cout<< "shm_nattch=" << shm_status.shm_nattch << endl;

因此，想要解决强制退出的内存泄漏问题，可以用这些状态信息来解决：

//在进程开始时，获取共享内存旧状态信息
struct shmid_ds old_shm_status;
int err = shmctl(sm->shm_id, IPC_STAT, &old_shm_status);
//当共享内存依旧存在，且没有进程连接，则删除
if(err == 0 && old_shm_status.shm_nattch == 0){
	shmctl(sm->shm_id, IPC_RMID, NULL);	
}

获取key;
创建shm;
映射地址;

struct shmid_ds shm_status;
shmctl(sm->shm_id, IPC_STAT, &shm_status);
//如果shm的创建者为自身进程，则对shm进程初始化（互斥锁，信号等）
if(shm_status.shm_cpid == getpid()){
	初始化;
}

2 互斥锁

想要在不同进程使用同一个互斥锁，可以把该锁保存在共享内存中，并且需要设置参数初始化：

pthread_mutex_t mutex;

pthread_mutexattr_t mutex_attr;
memset(&mutex_attr, 0, sizeof(pthread_mutexattr_t));
pthread_mutexattr_init(&mutex_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(&mutex, &mutex_attr);