一、什么是共享內存

顧名思義，共享內存就是允許兩個不相關的進程訪問同一個邏輯內存。共享內存是在兩個正在運行的進程之間共享和傳遞數據的一種非常有效的方式。不同進程之間共享的內存通常安排為同一段物理內存。進程可以將同一段共享內存連接到它們自己的地址空間中，所有進程都可以訪問共享內存中的地址，就好像它們是由用C語言函數malloc分配的內存一樣。而如果某個進程向共享內存寫入數據，所做的改動將立即影響到可以訪問同一段共享內存的任何其他進程。

特別提醒：共享內存并未提供同步機制，也就是說，在第一個進程結束對共享內存的寫操作之前，并無自動機制可以阻止第二個進程開始對它進行讀取。所以我們通常需要用其他的機制來同步對共享內存的訪問，例如前面說到的信號量。有關信號量的更多內容，可以查閱我的另一篇文章：Linux進程間通信――使用信號量

二、共享內存的使得

與信號量一樣，在Linux中也提供了一組函數接口用于使用共享內存，而且使用共享共存的接口還與信號量的非常相似，而且比使用信號量的接口來得簡單。它們聲明在頭文件 sys/shm.h中。

1、shmget函數

該函數用來創建共享內存，它的原型為：

int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg); 

第一個參數，與信號量的semget函數一樣，程序需要提供一個參數key（非0整數），它有效地為共享內存段命名，shmget函數成功時返回一個與key相關的共享內存標識符（非負整數），用于后續的共享內存函數。調用失敗返回-1.

不相關的進程可以通過該函數的返回值訪問同一共享內存，它代表程序可能要使用的某個資源，程序對所有共享內存的訪問都是間接的，程序先通過調用shmget函數并提供一個鍵，再由系統生成一個相應的共享內存標識符（shmget函數的返回值），只有shmget函數才直接使用信號量鍵，所有其他的信號量函數使用由semget函數返回的信號量標識符。

第二個參數，size以字節為單位指定需要共享的內存容量

第三個參數，shmflg是權限標志，它的作用與open函數的mode參數一樣，如果要想在key標識的共享內存不存在時，創建它的話，可以與IPC_CREAT做或操作。共享內存的權限標志與文件的讀寫權限一樣，舉例來說，0644,它表示允許一個進程創建的共享內存被內存創建者所擁有的進程向共享內存讀取和寫入數據，同時其他用戶創建的進程只能讀取共享內存。

2、shmat函數

第一次創建完共享內存時，它還不能被任何進程訪問，shmat函數的作用就是用來啟動對該共享內存的訪問，并把共享內存連接到當前進程的地址空間。它的原型如下：

void *shmat(int shm_id, const void *shm_addr, int shmflg); 

第一個參數，shm_id是由shmget函數返回的共享內存標識。

第二個參數，shm_addr指定共享內存連接到當前進程中的地址位置，通常為空，表示讓系統來選擇共享內存的地址。

第三個參數，shm_flg是一組標志位，通常為0。

調用成功時返回一個指向共享內存第一個字節的指針，如果調用失敗返回-1.

3、shmdt函數

該函數用于將共享內存從當前進程中分離。注意，將共享內存分離并不是刪除它，只是使該共享內存對當前進程不再可用。它的原型如下：

int shmdt(const void *shmaddr); 

參數shmaddr是shmat函數返回的地址指針，調用成功時返回0，失敗時返回-1.

4、shmctl函數

與信號量的semctl函數一樣，用來控制共享內存，它的原型如下：

int shmctl(int shm_id, int command, struct shmid_ds *buf);