共享内存是一种进程间通信(IPC)机制,允许多个进程访问同一块物理内存区域。这种通信方式非常高效,因为数据不需要在进程之间复制,而是直接在内存中共享。
互斥锁(Mutex)是一种同步机制,用于保护共享资源不被多个进程同时访问,从而避免数据竞争和不一致性。
以下是一个简单的例子,展示了如何在Linux中使用共享内存和互斥锁:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <pthread.h>
#define SHM_SIZE 1024
int shmid;
char *shmaddr;
pthread_mutex_t mutex;
void* process(void* arg) {
int id = *(int*)arg;
pthread_mutex_lock(&mutex);
sprintf(shmaddr, "Data from process %d", id);
printf("Process %d wrote to shared memory\n", id);
pthread_mutex_unlock(&mutex);
return NULL;
}
int main() {
key_t key = ftok("/tmp/shmfile", 65);
shmid = shmget(key, SHM_SIZE, 0666 | IPC_CREAT);
shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);
pthread_t threads[5];
int thread_ids[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
for(int i = 0; i < 5; i++) {
pthread_create(&threads[i], NULL, process, &thread_ids[i]);
}
for(int i = 0; i < 5; i++) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
printf("Final data in shared memory: %s\n", shmaddr);
pthread_mutex_destroy(&mutex);
shmdt(shmaddr);
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
问题:进程间同步失败,导致数据不一致。
原因:可能是由于互斥锁未正确初始化或使用不当。
解决方法:
pthread_mutex_init
进行了初始化。pthread_mutex_lock
和pthread_mutex_unlock
正确地加锁和解锁。通过上述方法,可以有效地管理和同步对共享内存的访问,确保系统的稳定性和数据的准确性。
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