答案:C++中通过POSIX共享内存实现高效进程间通信,使用shm_open创建、mmap映射、munmap解除并shm_unlink删除,需配合同步机制避免竞态。

在C++中使用共享内存,主要是为了实现进程间高效的数据共享。共享内存允许多个进程访问同一块物理内存区域,避免了频繁的数据拷贝,适合对性能要求较高的场景。在Linux系统下,通常使用POSIX共享内存或System V共享内存接口。下面介绍基于POSIX的方式,因为它更现代、易用。
使用POSIX共享内存需要包含sys/mman.h、fcntl.h和unistd.h等头文件。
步骤如下:
示例代码(创建并写入):
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#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
#include <cstring>
<p>int main() {
const char* name = "/my_shared_memory";
const size_t size = 4096;</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 创建共享内存对象
int fd = shm_open(name, O_CREAT | O_RDWR, 0666);
if (fd == -1) {
perror("shm_open");
return 1;
}
// 设置大小
if (ftruncate(fd, size) == -1) {
perror("ftruncate");
return 1;
}
// 映射内存
void* ptr = mmap(0, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (ptr == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
return 1;
}
// 写入数据
const char* msg = "Hello from process!";
std::strcpy((char*)ptr, msg);
std::cout << "Data written to shared memory.\n";
// 解除映射
munmap(ptr, size);
close(fd);
return 0;}
另一个进程可以以只读或读写方式打开同一个共享内存对象,进行数据读取或修改。
示例代码(读取数据):
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
<p>int main() {
const char* name = "/my_shared_memory";
const size_t size = 4096;</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 打开已存在的共享内存
int fd = shm_open(name, O_RDONLY, 0);
if (fd == -1) {
perror("shm_open read");
return 1;
}
// 映射内存
void* ptr = mmap(0, size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
if (ptr == MAP_FAILED) {
perror("mmap read");
return 1;
}
// 读取并输出
std::cout << "Read from shared memory: " << (char*)ptr << "\n";
// 清理
munmap(ptr, size);
close(fd);
return 0;}
使用完毕后,应解除映射并删除共享内存对象,防止资源泄漏。
清理示例:
// 在写入进程结束前或单独脚本中调用
shm_unlink("/my_shared_memory");
注意:共享内存不提供同步机制,若多个进程同时读写,需配合使用信号量或互斥锁来避免竞态条件。
基本上就这些。只要按步骤创建、映射、读写和清理,就能在C++中顺利使用共享内存。
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