c++ - 如何使用mmap和shm_open在多个独立进程之间共享内存

Question

我想在独立运行的进程之间共享内存，而不是fork。

我已经阅读了 mmap 和 shm_open 的手册页，但仍然对用法感到困惑。

1. 共享内存，在我看来应该是不同进程之间映射虚拟内存空间的机制，但是为什么mmap会有fd参数呢？这是否意味着内存实际上是通过文件共享的？
2. 另外，shm_open 似乎接受一个文件名作为它的参数，所以它实际上打开了一个文件？
3. 由于我有多个独立的进程，一个应该如何通知其他进程共享物理内存地址？

谁能给出一些在两个进程之间共享内存的示例代码？比如说，我们有进程 producer 和一个 consumer 进程，它们将如何通过 mmap 共享的内存段进行通信？

Answer 1

1. 本质上，是的——在 unix 上“一切皆文件”。不完全是，它不一定是磁盘文件，但事实上，如果需要，您可以使用磁盘文件。

2. 正式地，shm_open 在它自己的命名共享内存对象的命名空间中接受一个名称。它们需要以单个斜杠开头，并且不应包含另一个斜杠。您可以随意命名它们，但由于它是一个全局命名空间，因此最好生成随机名称(正确使用 O_CREAT|O_EXCL 来检查冲突)并通过其他 channel (例如state 目录在您的应用程序实例使用的配置文件中达成一致)，这样您就不会使其成为系统范围的单例。实际上，在 Linux 和其他常见系统上，共享内存命名空间只是一个目录 /dev/shm，通常作为非持久(内存中)文件系统类型安装，以避免浪费写入一个磁盘。

3. 没有物理内存地址；它可能会有所不同，有时可能根本不存在(如果换出或页面干净且未触及)。映射的共享内存对象的虚拟地址也不为映射它的不同进程所共有。标识内存的是共享内存对象文件(由打开的文件描述符引用)其中的偏移量。因此，为了使用独立映射到不同进程地址空间的共享内存，您需要使用基址的偏移量，而不是绝对指针，在需要指针时将偏移量添加到基址(例如，传递给同步原语共享内存中的互斥量、条件变量、信号量等，或供您自己使用)。