c++和python共享内存例子

### C++ 和 Python 之间的共享内存示例代码

#### 使用 `Boost` 库和 `psutil` 实现跨语言共享内存通信

为了实现C++和Python间的高效数据交换，可以采用基于共享内存的方式。这种方式不仅能够减少进程间通信的开销，还能显著提升性能。

对于Python端而言，在技术要求上指出Python版本需为3.8以上以支持共享内存操作[^1]。而C++端则依赖于Boost库中的`interprocess`组件来管理共享内存区域，推荐使用的最低版本为1.66。

以下是具体的实施方法：

##### Python 端 (sender.py)

import psutil
from multiprocessing import shared_memory


def collect_system_info():
    cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)
    memory_info = psutil.virtual_memory()
    
    system_data = {
        'cpu_usage': cpu_percent,
        'memory_total': memory_info.total,
        'memory_used': memory_info.used
    }
    
    return system_data


if __name__ == "__main__":
    shm_name = "sysinfo_shm"
    
    try:
        # 尝试连接到已存在的共享内存对象；如果不存在，则创建新的
        existing_shm = shared_memory.SharedMemory(name=shm_name, create=True, size=4096)
        
        sys_info = collect_system_info()

        data_str = f"{sys_info['cpu_usage']},{sys_info['memory_total']},{sys_info['memory_used']}"

        byte_array = bytearray(data_str.encode('utf-8'))
        existing_shm.buf[:len(byte_array)] = byte_array
        
        print(f"Data written to shared memory {shm_name}")
        
    except FileExistsError as e:
        print(e)

这段代码展示了如何使用Python收集系统的CPU利用率以及内存状态，并将其序列化成字符串形式存入共享内存中。

##### C++ 接收方 (receiver.cpp)

#include <boost/interprocess/shared_memory_object.hpp>
#include <boost/interprocess/mapped_region.hpp>
#include <iostream>

using namespace boost::interprocess;

int main() {
    const char* shmem_name = "sysinfo_shm";
    
    // 打开现有的共享内存对象
    shared_memory_object shm(open_only, shmem_name, read_write);
    
    // 映射整个共享内存区到当前进程中
    mapped_region region(shm, read_only);

    std::string_view content(static_cast<char*>(region.get_address()), region.get_size());

    auto null_pos = content.find('\0');
    if(null_pos != std::string_view::npos){
      content.remove_suffix(content.size()-null_pos);  
    }

    while (!content.empty()) {
        double value;
        int items_read = sscanf_s(content.data(), "%lf", &value);
        if(items_read>0){
            printf("Read from Shared Memory: %f\n", value);
            break;
        }else{
           ++content;   
        }
    }

    return 0;
}

此部分实现了接收来自Python发送的数据逻辑，通过读取共享内存内的信息并解析出相应的数值。