Linux内存共享详解与示例

"这篇文章主要介绍了Linux内存共享机制，包括如何创建、访问、删除共享内存，并提供了相关的系统调用示例代码。" 在Linux操作系统中，内存共享是一种有效的进程间通信（IPC，Inter-Process Communication）方式，允许多个进程访问同一块物理内存区域，从而实现数据的快速交换。在Linux中，内存共享主要通过System V IPC接口来实现，包括`shmget`、`shmat`、`shmdt`和`shmctl`等系统调用。 1. `shmget()`：这个函数用于获取或创建一个共享内存段。它需要三个参数：键（key）用于标识共享内存段，大小（size）指定内存段的字节数，以及权限（perms）定义了内存段的访问权限。如果指定的键已经存在，`shmget`将返回对应内存段的ID；如果不存在且指定了`IPC_CREAT`标志，系统会创建一个新的共享内存段。 2. `shmctl()`：这个函数用于对共享内存进行控制操作，如获取状态、修改属性或删除内存段。它接受三个参数：内存段ID、操作命令（例如`IPC_STAT`获取状态，`IPC_RMID`删除内存段）以及指向控制结构体的指针。通过`IPC_STAT`可以获取到`shmid_ds`结构体中的信息，如内存段的大小(`shm_segsz`)和附加到该内存段的进程数量(`shm_nattch`)。 3. `shmat()`：此函数将共享内存段映射到调用进程的地址空间，使得进程可以直接访问共享内存。返回值是映射的内存地址。通常，`shmat`会尝试将共享内存映射到指定的地址，如果无法映射，则选择一个合适的地址。 4. `shmdt()`：当不再需要访问共享内存时，使用`shmdt`函数解除进程地址空间中对共享内存的映射。传入的参数是通过`shmat`得到的内存地址。 在提供的代码示例中，首先通过`getpagesize()`获取系统的页大小，然后调用`shmget`创建了一个4KB的共享内存段。接下来，`shmctl`被用来获取内存段的大小和附加到它的进程数量。最后，`shmctl`再次被调用，这次使用`IPC_RMID`参数删除了共享内存段。 需要注意的是，共享内存不会自动释放，即使所有进程都解除了映射。只有当最后一个附加到内存段的进程调用`shmdt`并且通过`shmctl`设置了`IPC_RMID`，内存段才会真正被系统释放。在实际应用中，开发者需要谨慎处理内存段的生命周期，避免内存泄漏。