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进程间通信——内存映射原理及详解(附有案例代码)

发布时间:2023-06-26 22:00:35

1、定义


内存映射(Memory-mapped I/0)是将磁盘文件的数据映射到内存,用户通过修改内存就能修改磁盘文件。



2、内存映射的使用


#includevoid *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);  - 功能:将一个文件或者设备的数据映射到内存中 - 参数:  - void *addr: NULL, 由内核指定  - length : 要映射的数据的长度,这个值不能为0。建议使用文件的长度。获取文件的长度:stat  lseek  - prot : 对申请的内存映射区的操作权限  -PROT_EXEC :可执行的权限  -PROT_READ :读权限  -PROT_WRITE :写权限  -PROT_NONE :没有权限,要操作映射内存,必须要有读的权限。PROT_READ、  PROT_READ|PROT_WRITE  - flags :  - MAP_SHARED : 映射区的数据会自动和磁盘文件进行同步,进程间通信,必须要设置这个选项  - MAP_PRIVATE :不同步,内存映射区的数据改变了,对原来的文件不会修改,会重新创建一个新的  文件。(copy on write)  - fd: 需要映射的那个文件的文件描述符  - 通过open得到,open的是一个磁盘文件  - 注意:文件的大小不能为0,open指定的权限不能和prot参数有冲突。  prot: PROT_READ open:只读/读写  prot: PROT_READ | PROT_WRITE open:读写  - offset:偏移量,一般不用。必须指定的是4k的整数倍,0表示不便宜。  - 返回值:返回创建的内存的首地址  失败返回MAP_FAILED,(void *) -1  int munmap(void *addr, size_t length);  - 功能:释放内存映射 - 参数:  - addr : 要释放的内存的首地址  - length : 要释放的内存的大小,要和mmap函数中的length参数的值一样。

   


3、使用内存映射进行进程通信


1.有关系的进程(父子进程)


       - 还没有子进程的时候


           - 通过唯一的父进程,先创建内存映射区


       - 有了内存映射区以后,创建子进程


       - 父子进程共享创建的内存映射区


2.没有关系的进程间通信,单独创建两个进程


       - 准备一个大小不是0的磁盘文件


       - 进程1 通过磁盘文件创建内存映射区


           - 得到一个操作这块内存的指针


       - 进程2 通过磁盘文件创建内存映射区


           - 得到一个操作这块内存的指针


       - 使用内存映射区通信


   注意:内存映射区通信,是非阻塞。


4、有关系进程通信案例

#include#include#include#include#include#include#include#include // 作业:使用内存映射实现没有关系的进程间的通信。 int main() {   // 1.打开一个文件  int fd = open("test.txt", O_RDWR);  int size = lseek(fd, 0, SEEK_END); // 获取文件的大小   // 2.创建内存映射区  void *ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);  if(ptr == MAP_FAILED) {  perror("mmap");  exit(0);  }   // 3.创建子进程  pid_t pid = fork();  if(pid > 0) {  wait(NULL);  // 父进程  char buf[64];  strcpy(buf, (char *)ptr);  printf("read data : %s\n", buf);   }else if(pid == 0){  // 子进程  strcpy((char *)ptr, "nihao a, son!!!");  }   // 关闭内存映射区  munmap(ptr, size);   return 0; }

   



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