进程间通信：共享内存与信号灯集（2024/2/26）-编程知识

进程间通信：共享内存与信号灯集（2024/2/26）

作业1：共享内存

shmsnd.c:

#include <myhead.h>
#define PAGE_SIZE 4096int main(int argc, const char *argv[])
{//一、创建key值key_t key=-1;if((key=ftok("/",'k'))==-1){perror("ftok error");return -1;}//二、根据key值创建共享内存int shmid=-1;if((shmid=shmget(key,PAGE_SIZE,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("shmget error");return -1;}//三、将共享内存附加到用户空间char *addr=shmat(shmid,NULL,0);//四、使用共享内存while(1){//从终端输入数据printf("请输入>>>");fgets(addr,PAGE_SIZE,stdin);addr[strlen(addr)-1]='\0';if(strcmp(addr,"quit")==0){break;}}//五、分离共享内存if(shmdt(addr)==-1){perror("shmdt error");return -1;}//六、删除共享内存if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL)==-1){perror("delete error");return -1;}return 0;
}

shmrcv:

#include <myhead.h>
#define PAGE_SIZE 4096int main(int argc, const char *argv[])
{//一、创建key值key_t key=-1;if((key=ftok("/",'k'))==-1){perror("ftok error");return -1;}//二、根据key值创建共享内存int shmid=-1;if((shmid=shmget(key,PAGE_SIZE,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("shmget error");return -1;}//三、将共享内存附加到用户空间char *addr=shmat(shmid,NULL,0);//四、使用共享内存while(1){sleep(1);	printf("收到的数据为:%s\n",addr);if(strcmp(addr,"quit")==0){break;}}//五、分离共享内存if(shmdt(addr)==-1){perror("shmdt error");return -1;}return 0;
}

效果图：

作业2：信号灯集

sem.h:

#ifndef __SEM_H__
#define __SEM_H__//一、创建或打开信号灯集
//参数：信号灯集的id，信号灯集的个数
//返回值：信号灯集的id
int open_sem(int semcount);//二、申请资源
//参数：信号灯集的id号，信号灯集中灯的编号
int P(int semid,int semno);//三、释放资源
//参数：信号灯集的id号，信号灯集中灯的编号
int V(int semid,int semno);//四、删除信号灯集
//参数：信号灯集的id号
int del_sem(int semid);#endif

sem.c:

#include <myhead.h>union semun {int              val;    /* Value for SETVAL */struct semid_ds *buf;    /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */unsigned short  *array;  /* Array for GETALL, SETALL */struct seminfo  *__buf;  /* Buffer for IPC_INFO(Linux-specific) */
};//定义初始化函数
int init_semno(int semid,int semno)
{union semun buf;printf("要给编号为%d的灯设置的值为:",semno);scanf("%d",&buf.val);getchar();//给信号灯设置值if(semctl(semid,semno,SETVAL,buf)==-1){perror("set error");return -1;}return 0;
}//一、创建或打开信号灯集
//参数：信号灯集的id，信号灯集的个数
//返回值：信号灯集的id
int open_sem(int semcount)
{//创建key值key_t key=-1;if((key=ftok("/",'s'))==-1){perror("ftok error");return -1;}//根据 key 值创建信号灯集int semid=-1;if((semid=semget(key,semcount,IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0664))==-1){if(errno==EEXIST){semid=semget(key,semcount,IPC_CREAT|0664);return semid;}perror("semget error");return -1;}//对信号灯集中的每个信号灯进行初始化for(int i=0;i<semcount;i++){init_semno(semid,i);}return semid;}
//二、申请资源
int P(int semid,int semno)
{struct sembuf buf;buf.sem_num=semno;buf.sem_op=-1;buf.sem_flg=0;if((semop(semid,&buf,1))==-1){perror("P error");return -1;}return 0;}
//三、释放资源
int V(int semid,int semno)
{struct sembuf buf;buf.sem_num=semno;buf.sem_op=1;buf.sem_flg=0;if((semop(semid,&buf,1))==-1){perror("V error");return -1;}return 0;}
//四、删除信号灯集
int del_sem(int semid)
{if(semctl(semid,0,IPC_RMID)==-1){perror("delete error");return -1;}return 0;
}

shmsnd.c:

#include <myhead.h>
#include "sem.h"#define PAGE_SIZE 4096int main(int argc, const char *argv[])
{//创建信号灯集int semid=open_sem(2);//创建key值key_t key=-1;if((key=ftok("/",'k'))==-1){perror("ftok error");return -1;}//根据key值创建共享内存int shmid=-1;if((shmid=shmget(key,PAGE_SIZE,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("shmget error");return -1;}//将共享内存映射到用户空间char *addr=shmat(shmid,NULL,0);if(addr==(void*)-1){perror("shmat error");return -1;}//使用共享内存while(1){//申请0号资源P(semid,0);//将数据输入到共享内存printf("请输入>>>");fgets(addr,PAGE_SIZE,stdin);addr[strlen(addr)-1]='\0';//释放1号资源V(semid,1);if(strcmp(addr,"quit")==0){break;}}//分离共享内存if(shmdt(addr)==-1){perror("shmdt error");return -1;}//删除共享内存if(shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL)==-1){perror("delete error");return -1;}
/*//删除信号灯集del_sem(semid);
*/return 0;
}

shmrcv.c:

#include <myhead.h>
#include "sem.h"
#define PAGE_SIZE 4096int main(int argc, const char *argv[])
{//创建信号灯集int semid=open_sem(2);//创建key值key_t key=-1;if((key=ftok("/",'k'))==-1){perror("ftok error");return -1;}//根据key值创建共享内存int shmid=-1;if((shmid=shmget(key,PAGE_SIZE,IPC_CREAT|0664))==-1){perror("shmget error");return -1;}//将共享内存映射到用户空间char *addr=shmat(shmid,NULL,0);if(addr==(void*)-1){perror("shmat error");return -1;}//使用共享内存while(1){//申请1号资源P(semid,1);printf("收到的数据为:%s\n",addr);if(strcmp(addr,"quit")==0){break;}//释放0号资源V(semid,0);}//分离共享内存if(shmdt(addr)==-1){perror("shmdt error");return -1;}//删除信号灯集del_sem(semid);return 0;
}

效果图：