接上一篇：linux_FIFO命名管道-mkfifo函数-进程通信

今天来分享linux的共享映射区，主要就是mmap函数和munmap函数的使用，话不多说，上菜：

1.共享存储映射I/O

  共享存储映射I/O就是使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射，当从缓冲区中取数据，就相当于读文件中的相应字节；将数据存入缓冲区，则相应的字节就自动写入文件。
使用这种方法，就需要用到两个函数，mmap和munmap函数。

2.mmap函数

函数作用：
  创建的映射区首地址。
头文件：
  #include <sys/mman.h>
函数原型：
  void *mmap(void *adrr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
函数参数：

addr: 	建立映射区的首地址，由Linux内核指定。使用时，直接传递NULL
length： 欲创建映射区的大小
prot：	映射区权限PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_READ|PROT_WRITE
flags：	标志位参数(常用于设定更新物理区域、设置共享、创建匿名映射区)MAP_SHARED:  会将映射区所做的操作反映到物理设备（磁盘）上。MAP_PRIVATE: 映射区所做的修改不会反映到物理设备。
fd： 	用来建立映射区的文件描述符
offset：映射文件的偏移(4k的整数倍)为什么是4k的整数倍，因为mmu创建的映射区，mmu的最小单位是4k

返回值：
  成功：返回创建的映射区首地址；
  失败：返回MAP_FAILED宏

3.munmap函数

函数作用：
  删除指定地址范围的映射。
头文件：
  #include <sys/mman.h>
函数原型：
  int munmap(void *addr, size_t length);
函数参数：
  addr：映射区首地址
  length：映射区大小
返回值：
  成功：0；
  失败：-1
注意：
  ①当进程终止时，区域也会自动取消映射；
   ②若fd存在，手动关闭文件描述符不会取消映射该区域。

4.例子：模拟malloc函数实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>void *Malloc(size_t size)
{void *p = NULL;p = mmap(NULL, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);//MAP_ANONYMOUS必须加上,或加上MAP_ANONif (p == MAP_FAILED) {		p = NULL;perror("mmap failed");exit(1);}return p;
}void Free(void *ptr, size_t size)
{munmap(ptr, size);//删除分配的映射区
}
int main(void)
{int *p = NULL;pid_t pid;p = (int *)Malloc(40);pid = fork();				//创建子进程if (pid == 0) {p[0] = 2000;p[1] = 3000;printf("子进程： p[0] = %d p[1] = %d\\n", *p,p[1]);} else {sleep(1);printf("父进程： p[0] = %d p[1] = %d\\n", *p,p[1]);}Free(p, 4);return 0;
}

5.例子：使用文件创建映射区

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>int main(void)
{char *pbuf = NULL;int fd = open("hello", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);//读写、文件不存在则创建，文件存在则截断if (fd < 0){perror("open error");exit(1);}ftruncate(fd, 20);//文件拓展20个字节pbuf = mmap(NULL, 20, PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);if (pbuf == MAP_FAILED){perror("map error");exit(1);}close(fd);strcpy(pbuf, "hello friend!");//复制字符串到pbuf中printf("%s\\n", pbuf);if (munmap(pbuf,  4) < 0){perror("munmap error");exit(1);}return 0;
}

6.例子：使用映射区进行父子进程通信

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/wait.h>
int var = 15;
int main(void)
{int *p = NULL;pid_t pid;int fd;fd = open("hello", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);//读写、文件不存在则创建，文件存在则截断if(fd < 0){perror("open error");exit(1);}unlink("hello");				//删除临时文件目录项,使之具备被释放条件.ftruncate(fd, 4);//p = (int *)mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);p = (int *)mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);//MAP_SHARED父子进程共享映射区if(p == MAP_FAILED){		//注意:不是p == NULLperror("mmap error");exit(1);}close(fd);					//映射区建立完毕,即可关闭文件pid = fork();				//创建子进程if(pid == 0){*p = 2000;var = 188;printf("子进程： *p = %d, var = %d\\n", *p, var);} else {sleep(1);printf("父进程： *p = %d, var = %d\\n", *p, var);wait(NULL);int ret = munmap(p, 4);				//释放映射区if (ret == -1) {perror("munmap error");exit(1);}}return 0;
}

7.例子：创建匿名映射区

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
int main(void)
{int *p;pid_t pid;p = mmap(NULL, 4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANON, -1, 0); //MAP_ANONYMOUS必须加上,或加上MAP_ANON,虽然可能找不到该宏if(p == MAP_FAILED){		//注意:不是p == NULLperror("mmap error");exit(1);}pid = fork();				//创建子进程if(pid == 0){*p = 2000;printf("子进程：*p = %d\\n", *p);} else {sleep(1);printf("父进程：*p = %d\\n", *p);}munmap(p, 4);				//释放映射区return 0;
}

8.strace命令使用

  strace +可执行文件 #可以追踪该程序调用哪些函数
例如：
  strace ./test1 #追踪test1可执行文件调用了哪些函数

以上就是本次的分享了，希望能对大家有所帮助。

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