Linux学习之系统编程篇：shm 共享内存及其操作函数

一、shm 和 mmap 的区别

（1）mmap 是在磁盘上建立一个文件，每个进程地址空间中开辟出一块空间进行映射。shm 每个进程最终会映射到同一块物理内存。shm 保存在物理内存，这样读写的速度最快，也意味着存储量不是特别大（因为物理内存依赖硬件，相对于磁盘也肯定不大）。
（2）mmap 有一个好处是当机器重启，因为 mmap 把文件保存在磁盘上，这个文件还保存了操作系统同。
步的映像，所以 mmap 不会丢失，但是 shm 就会丢失数据
（3）操作 shm 的进程退出后，共享内存还是存在的，需要人为手动释放（或者关机，系统自动回收）。

二、shm 的操作函数

头文件：

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

1、创建或打开一个共享内存（申请一块物理内存）

（1）函数原型：

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);//key 除了自己指定外，也可以通过 ftok() 获得

（2）参数：
key：非 0 的十六进制整形，可以理解为：共享内存的名字（唯一的）。进程间通信依靠 key 来定位共享内存的位置
size：申请内存的大小，与 mmap 相同，内核会在你申请的大小基础上，调整为 4K 的整数倍。
shmflg：设置共享内存的操作权限。
（3）其中创建共享内存方法为：IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666
打开已创建的共享内存：可直接填 0 表示
IPC_CREAT ：创建一块共享内存
IPC_EXCL ：如果通过 IPC_CREAT 创建共享内存，但该共享内存已存在，报错。
八进制数：所有者、同组、其他人的权限。

2、将申请的共享内存和当前进程关联在一起

（1）函数原型：

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

（2）参数：
shmid：shmget() 的返回值。
shmaddr：进程中地址空间中的某个地址，用于和共享内存首地址相连，我们不知道，传 NULL，由内核去帮我们指定，通过返回值获得。
shmflg：该进程对共享内存的操作权限。
返回值：
成功：操作共享内存的首地址。
失败：(void*) -1

3、当共享内存使用结束后，当前进程与共享内存断开关联

（1）函数原型：

int shmdt(const void *shmaddr); // dshm detach // 注意：仅仅是断开关联，内存并没有被回收销毁

（2）参数： shmat() 的返回值
（3）返回值：
成功： 0
失败：-1

4、设置销毁共享内存（这个函数中有一个最常用的功能，销毁共享内存）

（1）函数原型：

int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf); // dshm contl

（2）参数：
shmid ：shget() 的返回值。
cmd ：设置的动作，销毁，填 IPC_RMID。
buf ：共享内存状态的结构体，销毁，填 NULL。
（3）返回值：
成功： 0
失败： -1