学习记录第二十九天

IPC通信原理

进程间通信的原理通常涉及内核提供的机制，在内核中开辟缓冲区，进程将数据从用户空间拷贝到内核缓冲区，然后另一个进程从内核缓冲区读取数据。这样的机制允许进程之间安全地交换数据。

ftok函数

在Linux系统中用于生成一个IPC（进程间通信）密钥，这个密钥通常用于创建System V IPC对象，如消息队列、信号量和共享内存。ftok函数的原型定义在sys/ipc.h头文件中，其函数声明如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

1.pathname参数是一个指向存在的文件或目录的路径名的指针。这个文件或目录不需要有特定的权限，但必须存在，因为ftok函数会使用这个文件的inode信息来生成密钥。
2.proj_id参数是一个整数，用于提供一个项目标识符。在实际使用中，只有proj_id的低8位被用于生成密钥，因此有效值范围是0到255。
ftok函数的返回值是一个key_t类型的值，这个值可以作为创建IPC对象的键。如果函数执行成功，将返回一个非负的密钥值；如果失败，则返回-1，并设置errno以指示错误类型.

shmget函数

在Linux系统中用于创建或获取一个共享内存段的标识符。这个函数是System V共享内存接口的一部分，它允许进程之间共享内存空间。shmget函数的原型定义在sys/shm.h头文件中，其函数声明如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);

1.key参数是一个整数，用于唯一标识共享内存段。通常，这个键是通过ftok函数生成的。
2.size参数指定了共享内存段的大小，以字节为单位。
3.shmflg参数是一个标志位，它可以包含IPC_CREAT（如果共享内存段不存在则创建它）、IPC_EXCL（如果共享内存段已存在则返回错误）以及共享内存的权限标志。
shmget函数成功时返回共享内存id，如果发生错误则返回-1.

shmat函数

在Linux系统中用于将共享内存段连接到当前进程的地址空间。这个函数是System V共享内存接口的一部分，它允许进程访问和修改共享内存中的数据。shmat函数的原型定义在sys/shm.h头文件中，其函数声明如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg);

1.shmid参数是通过shmget函数获得的共享内存段的标识符。
2.shmaddr参数指定了共享内存连接到当前进程中的地址位置。如果这个参数是NULL，系统会自动选择一个地址。
3.shmflg参数是一组标志位，通常设置为0，用于指定连接共享内存的行为。
shmat函数成功时返回共享内存段在进程地址空间中的起始地址，如果调用失败则返回(void *)-1.

shmdt函数

shmdt函数用于将共享内存从当前进程的地址空间中分离。当进程不再需要访问共享内存段时，可以调用shmdt函数来实现这一操作。分离共享内存不会销毁它，共享内存仍然存在于系统中，直到显式删除或系统重启。shmdt函数的原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>int shmdt(const void *shmaddr);

1.shmaddr参数是shmat函数返回的共享内存在进程地址空间中的起始地址。
2.函数成功时返回0，失败时返回-1，并设置errno以指示错误类型.

shmctl函数

shmctl函数用于控制共享内存段，它可以用于获取共享内存段的状态信息、设置共享内存段的属性，以及删除共享内存段。shmctl函数的原型如下：

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>int shmctl(int shmid, int cmd, struct shmid_ds *buf);

1.shmid参数是共享内存段的标识符，通常由shmget函数返回。
2.cmd参数指定了要执行的命令，常用的命令包括IPC_STAT（获取共享内存段的状态信息）、IPC_SET（设置共享内存段的属性）和IPC_RMID（删除共享内存段）。
3.buf参数是一个指向struct shmid_ds类型结构的指针，用于接收共享内存段的状态信息或设置共享内存段的属性。如果cmd是IPC_STAT或IPC_SET，则buf不为NULL；如果cmd是IPC_RMID，则buf可以为NULL。
4.函数成功时返回0，失败时返回-1，并设置errno以指示错误类型.