《APUE》习题 9.2

习题 9.2：

编写一个程序，创建一个共享内存区，然后将一个文件映射到该共享区中。编写两个程序，一个程序将数据写到共享区中，另一个程序读取共享区中的数据，并将结果写到标准输出。使用信号量进行同步。

解答：

以下是一个简单的实现：

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

#define SHM_SIZE 1024  // 共享内存区大小
#define SEM_NAME "/mysem"  // 信号量名称

int main(int argc, char *argv[]) {
    int shm_fd;
    void *shm_ptr;
    sem_t *sem_ptr;
    int value = 0;

    // 创建共享内存区
    shm_fd = shm_open("myshm", O_CREAT | O_RDWR, 0666);
    ftruncate(shm_fd, SHM_SIZE);

    // 映射共享内存区
    shm_ptr = mmap(NULL, SHM_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);

    // 创建信号量
    sem_ptr = sem_open(SEM_NAME, O_CREAT, 0666, 1);

    // 写入数据
    sem_wait(sem_ptr);  // 申请信号量
    sprintf(shm_ptr, "%s", "Hello, world!");
    sem_post(sem_ptr);  // 释放信号量

    // 读取数据
    sem_wait(sem_ptr);  // 申请信号量
    printf("%s\n", (char*)shm_ptr);
    sem_post(sem_ptr);  // 释放信号量

    // 销毁信号量
    sem_close(sem_ptr);
    sem_unlink(SEM_NAME);

    // 解除共享内存区映射
    munmap(shm_ptr, SHM_SIZE);

    // 销毁共享内存区
    shm_unlink("myshm");

    return 0;
}

在这个程序中，我们使用 `shm_open` 和 `ftruncate` 函数创建了一个大小为 `SHM_SIZE` 的共享内存区，并使用 `mmap` 函数将其映射到进程的地址空间中。然后，我们使用 `sem_open` 函数创建了一个信号量，并在写入数据和读取数据的过程中使用 `sem_wait` 和 `sem_post` 函数进行同步。最后，我们使用 `munmap` 函数解除了共享内存区的映射，并使用 `shm_unlink` 函数销毁了共享内存区。

编写第二个程序时，只需要将写入数据和读取数据的顺序颠倒即可。同时，需要使用相同的共享内存区和信号量名称。