關于信號量和共享內存的相關描述已經在前幾篇提到過；

• 信號量：即內核維護的一個正整數，可以使用內核提供的p/v接口進行該正整數的+/-操作，它主要用來表示系統中可用資源的個數，協調各個進程有序訪問資源，防止發生沖突
• 共享內存：操作系統從運行中的進程擁有的3G用戶空間中提供一段用戶態可以直接訪問的內存塊，并且該內存區域可以被其他進程共享

信號量在共享內存中的使用基本流程如下圖：

兩個信號量，一個用于控制讀端進程對共享內存的訪問，一個用于控制寫端進程對共享內存的訪問
當寫端進程寫入時，寫信號量sem1 進程p操作，讀信號量sem0進行v操作
當讀端進程寫入時，讀信號量sem0進行p操作，寫信號量sem1進程v操作

以下代碼通過信號量實現了每次僅有一個進程操作共享內存
寫端sem_write.c：

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/types.h>union semnum {int val;struct semid_ds *buf;unsigned short int *array;struct seminfo *__buf;
};
int sem_id;//初始化信號量
void sem_init(int sem_id, int nsignum, int sem_value) {union semnum sem_union;sem_union.val = sem_value;if (semctl(sem_id,nsignum,SETVAL,sem_union) == -1) {printf("semctl failed\n");_exit(-1);}
}//對信號量進行p操作 -1
void sem_p(int sem_id, int nsignum) {struct sembuf sops;sops.sem_num = nsignum;sops.sem_op = -1;sops.sem_flg = SEM_UNDO;if (semop(sem_id, &sops,1) == -1) {printf("semop P failed \n");_exit(-1);}}
//對信號量進行v操作 +1
void sem_v(int sem_id, int nsignum) {struct sembuf sops;sops.sem_num = nsignum;sops.sem_op = 1;sops.sem_flg = SEM_UNDO;if (semop(sem_id, &sops,1) == -1) {printf("semop P failed \n");_exit(-1);}
}//打印信號量
void sem_print(int sem_id, int nsignum) {int sem_value;sem_value = semctl(sem_id, nsignum, GETVAL);printf("sem[%d] = %d \n",nsignum, sem_value);
}int main() {int shm_id;key_t shm_key = ftok("./",111);key_t sem_key = ftok("./",112);//創建共享內存，并將共享內存進行映射，獲取映射后的共享內存地址shm_id = shmget(shm_key , 1028 , IPC_CREAT | 0666);char *shm_addr = shmat(shm_id, NULL , 0);sem_id = semget(sem_key,2,IPC_CREAT | 0666);//創建兩個信號量if(sem_id == -1) {sem_id = semget(sem_key, 2 ,0666);}else {sem_init(sem_id,0,0); //初始化讀端信號量sem_init(sem_id,1,1); //初始化寫端信號量}while(1) {sem_p(sem_id,1); //由于接下來要寫入共享內存，則對寫端信號量進行p操作，-1fgets(shm_addr,1020,stdin);sem_v(sem_id,0);//由于讀進程在阻塞讀，則寫完之后立即將讀信號量進行v操作}return 0;
}

讀端sem_read.c

#include<stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/types.h>union semnum {int val;struct semid_ds *buf;unsigned short int *array;struct seminfo *__buf;
};
int sem_id;void sem_init(int sem_id, int nsignum, int sem_value) {union semnum sem_union;sem_union.val = sem_value;if (semctl(sem_id,nsignum,SETVAL,sem_union) == -1) {printf("semctl failed\n");_exit(-1);}
}void sem_p(int sem_id, int nsignum) {struct sembuf sops;sops.sem_num = nsignum;sops.sem_op = -1;sops.sem_flg = SEM_UNDO;if (semop(sem_id, &sops,1) == -1) {printf("semop P failed \n");_exit(-1);}}void sem_v(int sem_id, int nsignum) {struct sembuf sops;sops.sem_num = nsignum;sops.sem_op = 1;sops.sem_flg = SEM_UNDO;if (semop(sem_id, &sops,1) == -1) {printf("semop P failed \n");_exit(-1);}
}void sem_print(int sem_id, int nsignum) {int sem_value;sem_value = semctl(sem_id, nsignum, GETVAL);printf("sem[%d] = %d \n",nsignum, sem_value);
}int main() {int shm_id;key_t shm_key = ftok("./",111);key_t sem_key = ftok("./",112);shm_id = shmget(shm_key , 1028 , IPC_CREAT | 0666);char *shm_addr = shmat(shm_id, NULL , 0);sem_id = semget(sem_key,2,IPC_CREAT | 0666);if(sem_id == -1) {printf("semget failed\n");_exit(-1);}else {sem_init(sem_id,0,0); //初始化讀端信號量sem_init(sem_id,1,1); //初始化寫端信號量}while(1) {//對讀端信號量進行p操作，-1，接下來要從共享內存讀sem_p(sem_id,0);printf("from shm:%s\n",shm_addr);//讀完之后將寫端信號量進行v操作，+1，因為還有寫端進程需要寫入（p操作），防止信號量變為-1sem_v(sem_id,1);}return 0;
}

輸入如下：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux进程间通信：system V 信号量和共享内存实现进程间同步的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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