面试题：C语言中共享内存的基本操作

Question

在C语言中，简述共享内存的创建、映射和解除映射的函数分别是什么，并简要说明每个函数的作用及参数含义。

Answer 1

1. 创建共享内存函数：shmget
   • 函数作用：创建一个新的共享内存段或获取一个已存在的共享内存段标识符。
   • 函数原型：int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
   • 参数含义：
     • key：是一个key_t类型的键值，用于标识共享内存段。通常使用ftok函数生成，这个值在系统范围内唯一标识共享内存段。如果key为IPC_PRIVATE，则创建一个私有的共享内存段，只有创建者和其子孙进程能访问。
     • size：指定共享内存段的大小，以字节为单位。如果创建新的共享内存段，这个值必须大于0；如果获取已存在的共享内存段，这个值可以为0。
     • shmflg：是一组标志位，用于指定共享内存段的创建方式和访问权限。它由9位权限掩码（同文件权限设置，如0666）和一些可选的标志（如IPC_CREAT表示如果共享内存段不存在则创建，IPC_EXCL与IPC_CREAT一起使用，若共享内存段已存在则返回错误）组成。
2. 映射共享内存函数：shmat
   • 函数作用：将共享内存段连接到调用进程的地址空间。
   • 函数原型：void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
   • 参数含义：
     • shmid：是共享内存段的标识符，由shmget函数返回。
     • shmaddr：指定映射的地址。如果为NULL，系统会自动选择一个合适的地址；如果不为NULL，且shmflg中没有指定SHM_REMAP，则系统会尽量将共享内存段映射到该地址。
     • shmflg：标志位，用于指定映射的方式。SHM_RDONLY表示以只读方式映射，默认是以读写方式映射。
3. 解除映射共享内存函数：shmdt
   • 函数作用：将共享内存段从调用进程的地址空间分离。
   • 函数原型：int shmdt(const void *shmaddr);
   • 参数含义：
     • shmaddr：是共享内存段在调用进程地址空间中的起始地址，即shmat函数返回的地址。成功解除映射后，该地址不再能被进程访问。