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Linux系统之----客户端服务器设计（共享内存）

web 2025/9/7 14:22:13

我们还是分为三个文件，shm.hpp,client.cpp,和server.cpp

1.shm.hpp

基本思路和前面的差不多，就是先创建类，之后再进行构造初始化还有析构，随后再写一些常见的函数，（多数函数就是库函数进行一些封装即可，并不难理解）

这里直接给出代码：

#ifndef __SHM_HPP__
#define __SHM_HPP__#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>using namespace std;
string gpathname = ".";
int gproj_id = 0x66;
int gdefaultsize = 4096; // 共享内存的大小，4kb的整数倍，4KB对齐(内核层面)struct data
{int numl;char buffer[4092];
};// 共享内存
class SharedMemory
{
public:SharedMemory(int size = gdefaultsize): _size(size), _key(0), _shmid(-1), _start_addr(nullptr), _windex(0), _rindex(0), _datastart(nullptr), _num(nullptr){}~SharedMemory(){}bool Create(){// 如果共享内存不存在 创建之，如果已经存在 出错返回！如果成功，返回的就是全新的shm！return CreateHelper(IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);}bool Get(){return CreateHelper(IPC_CREAT); // 如果创建的共享内存不存在，创建之。如果存在，直接获取它}bool Attach(){   _start_addr = shmat(_shmid, nullptr, 0);if ((long long)_start_addr == -1){perror("shmat");return false;}cout << "将指定的共享内存挂接到自己进程的地址空间" << endl;printf("_start_addr : %p\n", _start_addr);_num = (int *)_start_addr;_datastart = (char *)_start_addr + sizeof(int); // 起始地址return true;}void SetZero(){*_num = 0;}bool Detach(){int n = shmdt(_start_addr);if (n < 0){perror("shmdt");return false;}cout << "将指定的共享内存从进程的地址空间移除" << endl;return true;}void AddChar(char ch){if (*_num == _size){return;}((char *)_datastart)[_windex++] = ch;((char *)_datastart)[_windex] = '\0';cout << "debug: " << _windex << ", " << ch << endl;_windex %= _size;(*_num)++;}void PopChar(char *ch){if (*_num == 0)return;*ch = ((char *)_datastart)[_rindex++];_rindex %= _size;(*_num)--;printf("%s\n", _datastart);}bool RemoveShm(){int n = shmctl(_shmid, IPC_RMID, nullptr);if (n < 0){perror("shmctl");return false;}cout << "删除shm成功" << endl;return true;}void PrintArr(){struct shmid_ds ds;int n = shmctl(_shmid, IPC_STAT, &ds);if (n < 0){perror("shmctl");return;}// 打印输出shm相关属性printf("key:0x%x\n", ds.shm_perm.__key);printf("size: %ld\n", ds.shm_segsz);printf("atime: %lu\n", ds.shm_atime);printf("nattach: %ld\n", ds.shm_nattch);}private:key_t _key;int _size;int _shmid;void *_start_addr;int *_num;char *_datastart;int _windex;int _rindex;bool CreateHelper(int flags){_key = ftok(gpathname.c_str(), gproj_id);if (_key < 0){perror("ftok");return false;}printf("形成键值成功: 0x%x\n", _key); // 键值的内容_shmid = shmget(_key, _size, flags); // 创建全新的shmif (_shmid < 0){perror("shmget");return false;}printf("shmid: %d\n", _shmid);return true;}
};#endif

2. client.cc

主要想法就是获取，连接，通信就Ok了，下面给出代码：

#include "shm.hpp"
int main()
{SharedMemory shm;shm.Get();// 获取已经存在的共享内存shm.Attach();//到这里为止，我们一直都没建立通信，只是在建立通信管道for(char c='A';c<='Z';c++){shm.AddChar(c);sleep(1);}shm.Detach();return 0;
}

3.server.cc

主要想法就是连接，使用，这里给出代码：

#include "shm.hpp"
int main()
{printf("hellowrold");printf("hellowrold");printf("hellowrold");printf("hellowrold");printf("hellowrold");printf("hellowrold");SharedMemory shm;shm.Create();shm.Attach();shm.PrintArr();sleep(3);// 使用while (true){char c;shm.PopChar(&c);printf("server get char: %c\n", c);sleep(1);}shm.Detach();shm.RemoveShm();//检验共享内存是否被删除cout<<"helloworld"<<endl;cout<<"helloworld"<<endl;cout<<"helloworld"<<endl;cout<<"helloworld"<<endl;return 0;
}

4.Makefile

.PHONY:all
all:server clientserver:server.ccg++ -g -o $@ $^ -std=c++11client:client.cc	g++ -g -o $@ $^ -std=c++11.PHONY:clean
clean:rm -f clientrm -f server