代码演示，剖析Linux系统进程通信机制（三）：mmap内存映射

2023-09-28 10:15:36

代码演示，剖析Linux系统进程通信机制（三）：mmap内存映射

在前面几篇文章中，我们介绍了进程间常用的通信方式：无名管道和命名管道。这些方式虽然简单易用，但在某些情况下会存在局限性。例如，当需要在多个进程之间共享较大的数据块时，使用管道可能不太方便。为了解决这个问题，Linux系统提供了另一种进程间通信方式：mmap内存映射。

内存映射是一种将文件或其他共享内存映射到进程地址空间的技术。通过这种方式，进程可以直接访问共享内存中的数据，而无需进行任何数据拷贝。这使得内存映射在需要在多个进程之间共享较大数据块时非常有用。

为了使用mmap内存映射，需要调用mmap()系统调用。mmap()系统调用的原型如下：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

addr：要映射的地址。如果为NULL，则由内核决定映射地址。
length：要映射的长度。
prot：映射区域的保护标志。
flags：映射区域的标志。
fd：要映射的文件符。
offset：要映射的文件偏移量。

mmap()系统调用成功后，会返回一个指向映射区域的指针。这个指针可以被用来访问共享内存中的数据。

下面是一个使用mmap()系统调用实现进程间通信的代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>

int main() {
  int fd;
  void *addr;

  // 打开文件
  fd = open("test.txt", O_RDWR);
  if (fd == -1) {
    perror("open");
    exit(1);
  }

  // 将文件映射到进程地址空间
  addr = mmap(NULL, 1024, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
  if (addr == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(1);
  }

  // 写入数据
  strcpy(addr, "Hello, world!");

  // 关闭文件
  close(fd);

  // 解除映射
  munmap(addr, 1024);

  return 0;
}