面试题：C语言在Linux下共享内存操作的基本步骤

Question

请简述在Linux环境中，使用C语言进行共享内存操作的基本步骤，包括创建共享内存、映射共享内存到进程地址空间、进行数据读写以及撤销映射和删除共享内存。

Answer 1

1. 创建共享内存：
   • 使用shmget函数。其原型为int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);。
   • key是共享内存的键值，可以通过ftok函数生成，例如key_t key = ftok(".", 'a');，其中“.”是当前目录，'a'是一个自定义的项目标识符。
   • size是共享内存的大小，以字节为单位。
   • shmflg是权限标志，如IPC_CREAT | 0666，IPC_CREAT表示如果共享内存不存在则创建，0666表示读写权限。示例：int shmid = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666);
2. 映射共享内存到进程地址空间：
   • 使用shmat函数。其原型为void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);。
   • shmid是shmget返回的共享内存标识符。
   • shmaddr通常设为NULL，表示让系统自动选择合适的地址进行映射。
   • shmflg一般设为0。返回值是指向映射内存区域的指针，例如void *shmptr = shmat(shmid, NULL, 0);
3. 进行数据读写：
   • 得到映射的指针shmptr后，就可以像操作普通内存一样进行数据的读写。例如，如果共享内存用于存储一个整数，可以这样写：*(int *)shmptr = 42;，读操作类似int value = *(int *)shmptr;
4. 撤销映射：
   • 使用shmdt函数。其原型为int shmdt(const void *shmaddr);。
   • shmaddr是之前shmat返回的映射内存指针。示例：int ret = shmdt(shmptr);，如果返回值为0表示撤销映射成功。
5. 删除共享内存：
   • 使用shmctl函数。其原型为int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);。
   • shmid是共享内存标识符。
   • cmd设为IPC_RMID表示删除共享内存。
   • buf可以设为NULL。示例：int ret = shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);，如果返回值为0表示删除共享内存成功。