讲师中心 微信公众号
AI工具推荐 视频效率加速

C++怎么使用共享内存进行通信

冬明大大_7285

冬明大大_7285

发布时间:2026-11-01 12:43:03

|

768人浏览过

|

来源于php中文网

原创

POSIX共享内存通过shm_open创建/dev/shm下命名对象,ftruncate设大小,mmap映射读写;需同步机制(如原子类型或进程共享互斥量)避免竞态,shm_unlink异步清理。

c++怎么使用共享内存进行通信

Linux 下用 shm_open + mmap 创建可读写共享内存

共享内存不是“开个口子大家随便写”,而是先申请一段内核管理的内存页,再由各进程映射到自己地址空间。最稳妥的方式是 POSIX 共享内存(shm_open),它比 System V 的 shmget 更现代、路径可控、权限明确。

关键步骤:调用 shm_open 创建或打开一个带名字的共享内存对象(类似文件路径,但存在 /dev/shm 下),用 ftruncate 设定大小,再用 mmap 映射进进程地址空间。

  • shm_open 的 flag 必须包含 O_RDWR,否则 mmap 会失败(即使只读也要设为可读写,映射时再控制 prot)
  • 名字必须以 / 开头,如 "/my_shm";不能含其他斜杠,也不能是绝对路径(shm_open("/tmp/my", ...) 会报 ENAMETOOLONG)
  • 映射后记得 munmap,但 close fd 不影响映射,真正释放要靠 shm_unlink(且需所有进程都 unmapped 后才真正销毁)
int fd = shm_open("/my_shm", O_CREAT | O_RDWR, 0644);
ftruncate(fd, 4096);
void* ptr = mmap(nullptr, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
// 使用 ptr 读写...
munmap(ptr, 4096);
close(fd); // 可晚些再 close
// 最后由某一方调用:
shm_unlink("/my_shm"); // 注意:不是 unlink("/dev/shm/my_shm")

为什么直接写共享内存会出错:缺少同步机制

共享内存本身不提供任何并发保护。两个进程同时往同一块 int* 写,大概率得到错误值——这不是 C++ 问题,是 CPU 缓存、编译器重排、指令乱序共同导致的。

不能靠 volatile 解决,它只禁用编译器优化,对 CPU 缓存和多核可见性无效。

C++14
C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本,适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

  • 简单场景用 pthread_mutex_t:把互斥量也放在共享内存里(需用 PTHREAD_PROCESS_SHARED 初始化)
  • 更轻量可用 std::atomic 类型(如 std::atomic_int),前提是它们在共享内存中正确对齐,且目标平台支持无锁原子操作(x86-64 通常 OK)
  • 避免用 std::mutex:它的内部实现依赖线程私有数据,无法跨进程生效

Windows 上对应方案是 CreateFileMapping + MapViewOfFile

Windows 没有 shm_open,但语义等价的是内存映射文件(哪怕不关联磁盘文件)。关键区别在于命名和安全属性。

  • 名称传给 CreateFileMapping,如 L"Local\MySharedMem"(Local\ 表示当前会话,避免权限问题;不用 Global\ 除非真需要跨会话)
  • dwMaximumSizeHigh 和 dwMaximumSizeLow 合起来指定大小(32 位系统需拆分)
  • MapViewOfFile 返回的指针可直接读写,但必须用 UnmapViewOfFile + CloseHandle 配对清理
  • 没有类似 shm_unlink 的自动清理机制:最后一个 CloseHandle 就释放,但若进程崩溃未关闭句柄,内存会残留(需手动用工具或重启清理)

跨平台封装要注意的三个硬伤

别幻想一个类搞定所有平台。实际项目中,以下三点最容易漏掉:

  • 共享内存对象的生命周期管理:Linux 下 shm_unlink 是异步的,可能被其他进程重建同名对象;Windows 下名称冲突更隐蔽(大小写敏感与否取决于系统配置)
  • 结构体布局必须显式对齐:#pragma pack(1) 或 alignas,否则不同编译器/平台下成员偏移不同,读出来就是乱码
  • 字符串不能存裸指针:char* 在共享内存里毫无意义,必须存完整缓冲区或用固定长度数组(如 char name[64])

共享内存快,但“快”只体现在数据拷贝环节;同步、序列化、生命周期这三件事,往往比通信本身更耗神。

热门AI工具

更多
花生AI
花生AI Hot

一款AI视频创作工具,主要用于B站推出的AI视频创作工具,适合需要提升相关任务效率的用户。

咔片AIPPT

一款在线AI演示文稿制作工具,可根据主题和内容需求辅助生成PPT结构与页面,提高演示材料制作效率。

WorkBuddy

一款AI办公效率工具,主要用于腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台,适合需要提升相关任务效率的用户。

墨刀AI
墨刀AI Hot

一款AI图像与设计工具,主要用于产品经理的专属智能体,适合需要提升相关任务效率的用户。

音述AI
音述AI Hot

一款AI音频处理工具,主要用于音述AI是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区,适合需要提升相关任务效率的用户。

DeepSeek

DeepSeek是一款面向对话、写作、编程和推理场景的AI大模型工具。

豆包大模型

豆包大模型是一款由字节跳动推出的企业级大语言模型服务平台。

超级简历WonderCV

一款AI办公效率工具,主要用于免费求职简历模版下载制作,应届生职场人必备简历制作神器,适合需要提升相关任务效率的用户。

Atoms
Atoms Hot

Atoms是一款AI智能体工具,第一支自动构建真实业务的 AI 团队。

相关专题

更多
c++和c语言的区别有哪些
c++和c语言的区别有哪些

c++和c语言的区别:1、面向对象编程(OOP)支持不同;2、新增特性不同;3、标准库不同;4、编译方式不同;5、命名空间不同等等。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

2288

2024.03.14

c++和python学习顺序推荐
c++和python学习顺序推荐

一般建议先学习C++,再学习Python,因为这样可以逐步从较为底层的编程语言向更高级的语言过渡。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1039

2024.03.14

python和c++学习性价比分析
python和c++学习性价比分析

Python易于学习,广泛应用于Web开发、数据科学和人工智能等领域,但性能较低。C语言性能高,适用于对性能要求较高的场景,如游戏开发和系统编程,但学习曲线陡峭,错误处理复杂。想了解更多python的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

447

2024.03.14

c语言和c++一样吗
c语言和c++一样吗

c语言和c++是两种不同的编程语言,虽然有相似之处,但存在显著差异。c语言专注于过程式编程和系统级开发,以简洁、高效著称。c++作为c语言的超集,引入了面向对象编程,增强了代码组织和管理能力,但学习曲线也更陡峭。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

347

2024.03.14

c语言和c++先学哪个好
c语言和c++先学哪个好

初学者选择学习c语言还是c++语言,需要根据个人学习目标、背景以及编程兴趣和预期应用方向来决定。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

426

2024.03.14

c语言和c++的区别和联系
c语言和c++的区别和联系

c语言和c++是计算机科学领域应用广泛的编程语言。虽然它们有着相似的基础,但它们在语言类型、语法功能和内存管理方面存在着显著差异。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

600

2024.03.14

c++软件中文更改教程
c++软件中文更改教程

对于 ide,可通过打开设置,找到语言设置,选择中文,并保存更改。对于非 ide 应用程序,可查找设置或选项,选择语言设置,更改为中文,并保存更改。想了解更多c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1429

2024.03.21

python和java和c++学习性价比分析
python和java和c++学习性价比分析

Python以其易学性、丰富的库和活跃的社区而著称,适合数据科学、人工智能和Web开发。Java以其跨平台性、企业级应用开发和Android应用开发而闻名。C++以其底层控制能力、高效性能和游戏开发而著称。选择哪种语言取决于个人兴趣、职业方向和特定需求。想了解更多python和java和c++的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

1237

2024.03.22

Uvicorn 报错与问题解决教程
Uvicorn 报错与问题解决教程

本专题汇总了Uvicorn服务器常见问题与报错解决的教程合集,涵盖启动失败、端口占用、模块导入错误、事件循环冲突及热重载失效等典型故障的排查思路。同时整理了多进程与Worker配置、SSL/HTTPS证书报错、跨域与代理配置等实战解决方案,助你快速定位并解决Uvicorn运行中的各类问题。

0

2026.11.02

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
RabbitMQ 教程手册
RabbitMQ 教程手册

共0课时 | 0人学习

尚学堂ios初级视频教程
尚学堂ios初级视频教程

共77课时 | 21.4万人学习

尚学堂Swift入门视频教程
尚学堂Swift入门视频教程

共44课时 | 16.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn