1.24 共享内存和信号灯集

使用共享内存+信号灯集实现两个进程之间相互对话。

程序代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stst.h>
#include <fcntl.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <wait.h>
#include <signal.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/un.h>

#define SHM_SIZE 1024
#define KEY 1234
#define SEM_KEY 5678

// 信号灯操作函数
void sem_op(int semid, int num, int op) {
    struct sembuf sb;
    sb.sem_num = num;
    sb.sem_op = op;
    sb.sem_flg = 0;
    if (semop(semid, &sb, 1) == -1) {
        perror("semop");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

// 发送进程
void sender() {
    int shmid, semid;
    char *shmaddr;

    // 创建共享内存
    if ((shmid = shmget(KEY, SHM_SIZE, IPC_CREAT | 0666)) == -1) {
        perror("shmget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 附加共享内存
    if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) {
        perror("shmat");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建信号灯集
    if ((semid = semget(SEM_KEY, 2, IPC_CREAT | 0666)) == -1) {
        perror("semget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 初始化信号灯
    if (semctl(semid, 0, SETVAL, 1) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (semctl(semid, 1, SETVAL, 0) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    char message[SHM_SIZE];
    while (1) {
        // 等待可以发送消息
        sem_op(semid, 0, -1);

        printf("Sender: ");
        fgets(message, SHM_SIZE, stdin);
        if (strncmp(message, "quit", 4) == 0) {
            strcpy(shmaddr, "quit");
            sem_op(semid, 1, 1);
            break;
        }
        strcpy(shmaddr, message);

        // 通知接收进程有新消息
        sem_op(semid, 1, 1);
    }

    // 分离共享内存
    if (shmdt(shmaddr) == -1) {
        perror("shmdt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

// 接收进程
void receiver() {
    int shmid, semid;
    char *shmaddr;

    // 获取共享内存
    if ((shmid = shmget(KEY, SHM_SIZE, 0666)) == -1) {
        perror("shmget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 附加共享内存
    if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) {
        perror("shmat");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 获取信号灯集
    if ((semid = semget(SEM_KEY, 2, 0666)) == -1) {
        perror("semget");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        // 等待有新消息
        sem_op(semid, 1, -1);

        if (strncmp(shmaddr, "quit", 4) == 0) {
            break;
        }
        printf("Receiver: %s", shmaddr);

        // 通知发送进程可以继续发送
        sem_op(semid, 0, 1);
    }

    // 分离共享内存
    if (shmdt(shmaddr) == -1) {
        perror("shmdt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 删除共享内存和信号灯集
    if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1) {
        perror("shmctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (semctl(semid, 0, IPC_RMID) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

int main() {
    pid_t pid;

    // 创建子进程
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid == 0) {
        // 子进程作为接收进程
        receiver();
    } else {
        // 父进程作为发送进程
        sender();
    }

    return 0;
}