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C++中实现共享内存和互斥的方法
2023-07-14 09:19:34 深夜i     --     --
C++ 共享内存 互斥 实现方法

在C++编程中，共享内存和互斥是实现多线程并发功能的重要方式。共享内存可以让多个线程在同一个内存空间中读写数据，而互斥可以保证同一时间只有一个线程能够访问共享资源，防止数据冲突和竞争。

实现共享内存的方法有很多，下面介绍两种常用的方式：

1. 使用shmget()函数创建共享内存，shmat()函数将共享内存映射到进程的地址空间中，然后就可以使用共享内存进行数据读写。示例代码如下：



#include <sys/ipc.h>


#include <sys/shm.h>


// 创建共享内存和映射


int shmid = shmget(key, size, IPC_CREAT|0600);


void* ptr = shmat(shmid, NULL, 0);


// 数据读写


int* pInt = (int*)ptr;


*pInt = 123;

2. 使用mmap()函数映射文件到内存中，多个进程可以同时访问同一文件，实现共享内存。示例代码如下：



#include <sys/mman.h>


#include <fcntl.h>


// 打开文件


int fd = open("file.txt", O_RDWR|O_CREAT, 0600);


// 映射文件到内存中


void* ptr = mmap(NULL, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);


// 数据读写


char* pChar = (char*)ptr;


*pChar = 'A';

实现互斥的方法主要有两种：

1. 使用pthread_mutex_t结构体定义互斥锁，使用pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock()函数加锁和解锁。示例代码如下：



#include <pthread.h>


// 定义互斥锁


pthread_mutex_t mutex;


// 初始化互斥锁


pthread_mutex_init(&mutex, NULL);


// 加锁和解锁


pthread_mutex_lock(&mutex);


...


pthread_mutex_unlock(&mutex);

2. 使用信号量实现互斥，使用sem_init()函数初始化信号量，sem_wait()函数等待信号量和sem_post()函数释放信号量。示例代码如下：



#include <semaphore.h>


// 定义信号量


sem_t sem;


// 初始化信号量


sem_init(&sem, 0, 1);


// 等待和释放信号量


sem_wait(&sem);


...


sem_post(&sem);

总之，在C++编程中实现共享内存和互斥的方法有很多，开发者应根据具体场景和需求选择合适的方法。同时，要注意多线程编程的线程安全性问题，避免数据冲突和竞争，保证程序的正确性和稳定性。

  
  

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