/**
* 描述:通过共享内存进行进程间通信,使用信号量来同步.
* 直接运行程序会启动服务端,会打印出shmid
* 然后再启动并添加shmid这个参数即可启动客户端,然后即可进行通信
* Created on: 2010-4-29
* Author: QQwen
* 开发环境: fc9 + eclipse c/c++
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#define SHMDATASIZE 1000
#define BUFFERSIZE (SHMDATASIZE - sizeof(int))
#define SN_EMPTY 0
#define SN_FULL 1
#define TRUE 1
int deleteSemid = 0;
//必须自己定义一个union,否则编译不过
union semun
{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short int *array;
struct seminfo *__buf;
};
void server();
void client(int shmid);
void delete();
void sigdelete(int signum);
void locksem(int semid, int semnum);
void unlocksem(int semid, int semnum);
//void waitzero(int semid, int semnum);
void clientwrite(int shmid, int semid, char *buffer);
int safesemget(key_t key, int nsems, int semflg);
int safesemctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);
int safesemop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
int safeshmget(key_t key, int size, int shmflg);
void* safeshmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);
int safeshmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);
int main(int argc, char *argv[])
{
if (argc < 2)
{//一个参数启动server
server();
}
else
{//多个参数启动client
client(atoi(argv[1])); //atoi 把字符串转为整形数
}
return 0;
}
/**
* 服务器端
*/
void server()
{
union semun sunion; //与semctl中的cmd参数有关
int semid, shmid;
void *shmdata;
char *buffer;
semid = safesemget(IPC_PRIVATE, 2, SHM_R | SHM_W); //创建一个信号集
deleteSemid = semid;
atexit(&delete); //注册终止函数
signal(SIGINT, &sigdelete); //设置某一信号的对应动作,程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出
sunion.val = 1; //将一个二元信号量初始化为 1
safesemctl(semid, SN_EMPTY, SETVAL, sunion); //SETVAL设置信号量集中的一个单独的信号量的值
sunion.val = 0; //将一个二元信号量赋值为0
safesemctl(semid, SN_FULL, SETVAL, sunion);
shmid = safeshmget(IPC_PRIVATE, SHMDATASIZE, IPC_CREAT | SHM_R | SHM_W); //创建共享内存
shmdata = safeshmat(shmid, 0, 0); //将该共享内存映射进进程的虚存空间
safeshmctl(shmid, IPC_RMID, NULL); //将该共享内存标志为已销毁的，这样在使用完毕后，将被自动销毁
*(int*) shmdata = semid; //将信号量的标识符写入共享内存，以通知其它的进程
buffer = shmdata + sizeof(int); //buf数据的起始地址,因为第一个地址装载了semid
printf("server is running with SHM id ** %d **/n", shmid);
while (TRUE)
{
printf("waiting until full... ");
fflush(stdout);
locksem(semid, SN_FULL); //获得共享资源
printf("done. /n");
printf("message received: %s./n", buffer);
unlocksem(semid, SN_EMPTY);
}
}
void client(int shmid)
{
int semid;
void *shmdata;
char *buffer;
shmdata = safeshmat(shmid, 0, 0); //将该共享内存映射进进程的虚存空间,这时共享内存的第一个数据是之前sercer写入的
semid = *(int *) shmdata; //获得server创建的共享内存
buffer = shmdata + sizeof(int); //buf数据的起始地址,因为第一个地址装载了semid
printf("client operational: shm id is %d,sem id is %d/n", shmid, semid);
while (TRUE)
{
char input[3];
printf("/n menu /n 1.Send a message/n");
printf("2.Exit/n");
fgets(input, sizeof(input), stdin);
switch (input[0])
{
case '1':
clientwrite(shmid, semid, buffer);
break;
case '2':
exit(0);
break;
}
}
}
/**
* 信号量集得创建与打开
* @para key_t key 表示所创建或打开信号量集的键。
* @para int nsems 表示创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。
* @para int semflg 表示调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，两者通过or表示
* @return 如果成功，则返回信号量集的IPC标识符。如果失败，则返回-1
*/
int safesemget(key_t key, int nsems, int semflg)
{
int retval;
if ((retval = semget(key, nsems, semflg)) == -1)
{
printf("semget error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
/**
* 程序终止(interrupt)信号对应的函数
*/
void sigdelete(int signum)
{
exit(0);
}
/**
* @para int semid 信号集的标识符，即是信号表的索引。
* @para int semnum 信号集的索引，用来存取信号集内的某个信号
* @para int cmd 需要执行的命令
* @para union semun arg
* @return 返回值：如果成功，则为一个正数。如果失败，则为-1
*/
int safesemctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)
{
int retval;
if ((retval = semctl(semid, semnum, cmd, arg)) == -1)
{
printf("semctl error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
/**
* 创建一块新的共享内存
* @para key_t key 标识共享内存的键值
* @para int size 建立共享内存的长度(byte)
* @para int shmflg 标志
* @retval 成功返回共享内存的标识符；不成功返回-1
*/
int safeshmget(key_t key, int size, int shmflg)
{
int retval;
if ((retval = shmget(key, size, shmflg)) == -1)
{
printf("shmget error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
/**
* 共享内存区对象映射到调用进程的地址空间
* @para int shmid 共享内存id
* @para const void *shmaddr 共享内存的起始地址(附加到进程的地址空间)
* @para int shmflg 标志
*/
void* safeshmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
{
void* retval;
if ((retval = shmat(shmid, shmaddr, shmflg)) == (void*) -1)
{
printf("shmat error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
/**
* 对共享内存的具体控制操作
* @para int shmid 共享内存的引用标示符
*/
int safeshmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf)
{
int retval;
if ((retval = shmctl(shmid, cmd, buf)) == -1)
{
printf("shmctl error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
/**
* 锁定共享内存
* @para int semid 信号量集的引用id
* @para int semnum 要操作的信号量
*/
void locksem(int semid, int semnum)
{
struct sembuf sb; //指定调用semop函数所做操作
sb.sem_num = semnum; //指定要操作的信号量
sb.sem_op = -1; //要执行的操作,<0 表示进程希望使用资源
sb.sem_flg = SEM_UNDO; //标志
safesemop(semid, &sb, 1);
}
void unlocksem(int semid, int semnum)
{
struct sembuf sb; //指定调用semop函数所做操作
sb.sem_num = semnum; //指定要操作的信号量
sb.sem_op = 1; //要执行的操作,>0 表示對進程的资源使用完畢,交回该资源
sb.sem_flg = SEM_UNDO; //标志
safesemop(semid, &sb, 1);
}
/*
void waitzero(int semid,int semnum)
{
struct sembuf sb; //指定调用semop函数所做操作
sb.sem_num=semnum; //指定要操作的信号量
sb.sem_op=0; //需要等待 直至sem_base.semval变为0
sb.sem_flg=0; //标志
safesemop(semid,&sb,1);
}
*/
/**
* 对信号量的操作
* @para int semid 信号量集的引用id
* @para struct sembuf *sops 用于指定调用semop函数所做的操作
* @para unsigned nsops 指定操作函数的个数
*/
int safesemop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)
{
int retval;
if ((retval = semop(semid, sops, nsops)) == -1)
{
printf("semop error: %s. /n", sys_errlist[errno]);
exit(254);
}
return retval;
}
void clientwrite(int shmid, int semid, char *buffer)
{
printf("waiting until empty...");
fflush(stdout);
locksem(semid, SN_EMPTY); //这个过程是在等待共享内存资源
printf("done./n");
printf("enter message: ");
fgets(buffer, BUFFERSIZE, stdin);
unlocksem(semid, SN_FULL);
}
void delete()
{
printf("/n master exiting; deleting semaphore %d. /n", deleteSemid);
if ((semctl(deleteSemid, 0, IPC_RMID, 0)) == -1) //IPC_RMID删除该信号量
printf("error releasing semaphore. /n");
}
本文应用自：http://yaoxude.blog.163.com/blog/static/8512892010913101549878/ 以方便以后复习用。