用c++模拟一下

好的，下面是一个简单的 C++ 程序，模拟了三个进程之间的共享内存通信。这三个进程分别是读进程、写进程和控制进程，它们之间通过共享内存进行通信。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>

#define SEM_KEY 1234
#define SHM_KEY 5678

using namespace std;

// 定义共享内存结构体
struct shared_memory {
    int value;
};

// 定义信号量联合体
union semun {
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

int main() {
    // 创建共享内存
    int shmid = shmget(SHM_KEY, sizeof(struct shared_memory), IPC_CREAT | 0666);
    if (shmid == -1) {
        cerr << "Failed to create shared memory!" << endl;
        exit(1);
    }

    // 连接共享内存
    struct shared_memory *shm = (struct shared_memory*) shmat(shmid, NULL, 0);
    if (shm == (struct shared_memory*) -1) {
        cerr << "Failed to attach shared memory!" << endl;
        exit(1);
    }

    // 初始化共享内存
    shm->value = 0;

    // 创建读进程
    pid_t read_pid = fork();
    if (read_pid == -1) {
        cerr << "Failed to create read process!" << endl;
        exit(1);
    } else if (read_pid == 0) {
        // 读进程
        while (true) {
            // 加锁
            int semid = semget(SEM_KEY, 1, 0666);
            struct sembuf sem_op;
            sem_op.sem_num = 0;
            sem_op.sem_op = -1;
            sem_op.sem_flg = 0;
            semop(semid, &sem_op, 1);

            // 读取共享内存
            cout << "Read process read: " << shm->value << endl;

            // 解锁
            sem_op.sem_op = 1;
            semop(semid, &sem_op, 1);

            // 等待一段时间
            sleep(1);
        }
    }

    // 创建写进程
    pid_t write_pid = fork();
    if (write_pid == -1) {
        cerr << "Failed to create write process!" << endl;
        exit(1);
    } else if (write_pid == 0) {
        // 写进程
        int i = 0;
        while (true) {
            // 加锁
            int semid = semget(SEM_KEY, 1, 0666);
            struct sembuf sem_op;
            sem_op.sem_num = 0;
            sem_op.sem_op = -1;
            sem_op.sem_flg = 0;
            semop(semid, &sem_op, 1);

            // 修改共享内存
            shm->value = i++;
            cout << "Write process write: " << shm->value << endl;

            // 解锁
            sem_op.sem_op = 1;
            semop(semid, &sem_op, 1);

            // 等待一段时间
            sleep(1);
        }
    }

    // 创建控制进程
    pid_t control_pid = fork();
    if (control_pid == -1) {
        cerr << "Failed to create control process!" << endl;
        exit(1);
    } else if (control_pid == 0) {
        // 控制进程
        // 初始化信号量
        int semid = semget(SEM_KEY, 1, IPC_CREAT | 0666);
        union semun sem_val;
        sem_val.val = 1;
        semctl(semid, 0, SETVAL, sem_val);

        // 等待一段时间
        sleep(5);

        // 删除共享内存和信号量
        shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
        semctl(semid, 0, IPC_RMID, sem_val);

        exit(0);
    }

    // 等待子进程退出
    waitpid(read_pid, NULL, 0);
    waitpid(write_pid, NULL, 0);
    waitpid(control_pid, NULL, 0);

    return 0;
}

在这个程序中，我们使用了 System V 共享内存和信号量机制。程序启动后，会创建一个共享内存区域和一个信号量，然后创建三个子进程，分别是读进程、写进程和控制进程。

读进程会循环读取共享内存中的值，并在控制台输出；写进程会循环修改共享内存中的值，并在控制台输出；控制进程会等待一段时间后删除共享内存和信号量。在读进程和写进程访问共享内存时，会使用信号量进行加锁和解锁，确保同一时间只有一个进程访问共享内存。

当程序运行时，可以看到读进程和写进程交替输出，并且输出的值是一致的，这说明共享内存通信已经正常工作。

注意：这只是一个简单的例子，实际使用时需要注意处理各种异常情况，并加入更多的错误处理和验证代码。