两个进程通信采用共享内存收发数据 结合信号量处理 使用C语言编写试例代码

两个进程通过共享内存通信是一种效率较高的进程间通信方法，因为它允许两个进程直接读写同一块内存空间，而无需数据在内核空间和用户空间之间进行复制。信号量则用于同步和互斥访问共享内存。以下是一个简单的例子，展示了如何使用C语言在Linux环境下通过共享内存和信号量进行两个进程间的通信。

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

#define SEM_NAME "/sem_example"
#define SHM_NAME "/shm_example"
#define SHM_SIZE 1024

int main() {
    // 创建或打开信号量
    sem_t *sem = sem_open(SEM_NAME, O_CREAT, 0666, 1);
    if (sem == SEM_FAILED) {
        perror("sem_open");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建或打开共享内存对象
    int shm_fd = shm_open(SHM_NAME, O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    if (shm_fd == -1) {
        perror("shm_open");
        sem_close(sem);
        sem_unlink(SEM_NAME);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 设置共享内存大小
    ftruncate(shm_fd, SHM_SIZE);

    // 映射共享内存到进程地址空间
    char *shm_ptr = (char*)mmap(0, SHM_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);
    if (shm_ptr == MAP_FAILED) {
        perror("mmap");
        shm_unlink(SHM_NAME);
        sem_close(sem);
        sem_unlink(SEM_NAME);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 生产者进程（写入数据到共享内存）
    sem_wait(sem); // 等待信号量
    sprintf(shm_ptr, "Hello, World!");
    sem_post(sem); // 释放信号量
    sleep(2); // 模拟数据处理

    // 消费者进程（从共享内存读取数据）
    sem_wait(sem); // 等待信号量
    printf("Read: %s\n", shm_ptr);
    sem_post(sem); // 释放信号量

    // 清理资源
    munmap(shm_ptr, SHM_SIZE);
    sem_close(sem);
    sem_unlink(SEM_NAME);
    shm_unlink(SHM_NAME);
    return 0;
}

这段代码包含了两个部分：生产者和消费者。生产者将字符串"Hello, World!"写入共享内存，然后消费者从共享内存中读取并打印这个字符串。两个进程通过信号量进行同步，确保在消费者读取数据之前生产者已经写入数据，并且在生产者再次写入之前消费者已经读取数据。