[Linux] 详解 System V: 共享内存原理、创建及使用、结合管道添加访问限制...

Mon Apr 03 2023

6405 字 · 34 分钟

[Linux] 详解 System V: 共享内存原理、创建及使用、结合管道添加访问限制...

tech Linux系统进程通信

Table of Contents

System V 是一种操作系统进程间通信的标准.

System V 给进程间通信指定的标准有三种:

System V 消息队列
System V 共享内存
System V 信号量

本篇文章主要分析介绍共享内存

共享内存 Link to 共享内存

我们知道, 进程间通信的前提是: 先让不同的进程看到同一份资源

Linux的管道通信给进程间看到的同一份资源是: 管道文件

而共享内存给进程间看到的同一份资源是: 物理内存

共享内存原理 Link to 共享内存原理

Linux操作系统中, 由于进程地址空间的存在, 进程具有独立性

进程的进程地址空间的大致模型是这样的:

|large

在Linux动态库的相关文章中提到过, 动态库在进程运行时是加载到内存中, 再被映射到进程地址空间的共享区的

那么进程所使用的动态库所加载的一块内存, 其实就可以看作是一块只读共享内存

共享内存进程通信其实就是这个原理

共享内存进程通信, 其实就是 在物理内存中开辟一块可以让所有进程都看到的内存空间

然后多进程只需要从这块内存空间内读取或写入数据, 就可以达到进程通信的功能:

也就是说, 使用 共享内存进程间通信的原理就是:

在物理内存中开辟一块共享内存, 然后通过页表将这块物理内存映射到进程地址空间中

这块物理内存可以被多个进程映射, 所以就可以以此实现进程通信

共享内存的创建与删除 Link to 共享内存的创建与删除

进程间要通过共享内存实现通信, 肯定是是需要先创建一块共享内存的

创建共享内存和删除贡献内存, Linux操作系统提供的有系统调用

共享内存的创建`shmget()` Link to 共享内存的创建 shmget()

shmget()是操作系统提供的 分配共享内存的系统调用, 需要三个参数:

key_t key
size_t size
int shmflg

shm是share memory的简写

首先介绍一下第二个参数:
size_t size, 此参数传入的是 需要开辟多大的共享内存, 单位是 byte字节
系统会按照4KB为单位开辟空间, 因为系统I/O的单位大小就是 4KB
也就是说, size参数传入1、1024、2048、4096时, 系统都会开辟 4KB. 当传入4097时, 系统就开会开辟 8KB
不过, 虽然系统会按照 4KB为单位开辟空间, 但实际上能够使用的大小还是 size字节
其次是, 第三个参数:

int shmflg, 此参数传入的是创建共享内存时的参数, 就像Linux文件操作的open系统调用的 O_WRONLY、O_RDONLY……

此参数, 操作系统提供的最重要的两个宏是: IPC_CREAT IPC_EXCL

IPC_CREAT: 传入此宏, 则表示 创建一个新的共享内存段

若共享内存段已存在, 则获取此内存段; 若不存在, 就创建新的内存段

IPC_EXCL: 此宏, 必须要与IPC_CREAT一起用. 传入此宏, 则表示 如果创建的内存段不存在, 则正常创建, 否则返回错误

使用这个宏, 可以 保证此次使用shmget函数成功时, 创建出的共享内存一定是全新的

最后介绍, 第一个参数:
key_t key, 此参数其实是传入一个整数
因为key_t其实就是整型:
传入的key值, 其实是 创建的共享内存段, 在操作系统层面的的唯一标识符
共享内存是Linux系统的一种进程通信的手段, 而 操作系统中共享内存段是有许多的, 为了管理这些共享内存段, 操作系统一定会描述共享内存段的各种属性
在Linux操作系统中, 共享内存会被描述为一个结构体, 就像描述进程的task_struct、描述文件的file等
描述共享内存的结构体内会维护一个 key值, 用于表示共享内存在系统层面的唯一标识符, 一般由用户传入
也就是shmget()系统调用的第一个参数 key_t key.
key值需要表示共享内存的唯一标识符, 所以每块共享内存的key值都需要不同, 也就是说 key值虽然是用户传入的, 但是 key值的获取也是需要一定的方法的
Linux系统也 为key值的获取提供了一个系统调用: ftok()
pathname是一个文件的路径, proj_id则是随意的8bit的数值
ftok()执行成功会返回一个 key值, 这个 key值是由传入文件的inode值和传入的proj_id值通过一定的算法计算出来的
文件的inode在系统中是唯一的, 所以不同的文件计算出的key值, 也会不同

分析完shmget()的参数, 要完整的了解shmget()的作用, 还需要了解其返回值

shmget()的返回值:

若创建共享内存成功, 或找到共享内存, 则返回共享内存id

此id可以让进程找到共享内存, 即可以达成进程通信的前提: 让进程看到同一块资源

下面这段代码是shmget()的基本的用法:

CPP

#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    int key = ftok(".ipcShm", 0x14);
    int shmId = shmget(key, 4096, IPC_CREAT | IPC_EXCL);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    
    cout << "shmget success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    return 0;
}

当这段代码执行一次时:

成功一次, 然后再多次执行时:

会发现, 在第一次创建之后, 再次创建就会一直创建失败、创建错误.

这是为什么？

第一次创建共享内存的进程早就退出了, 但是我们再次已相同的key值创建共享内存, 却会创建失败

难道, 共享内存不会跟随进程的退出而被释放吗？

没错, 共享内存并不会随进程的退出而被释放, 也就是说, 创建共享内存的进程退出之后, 共享内存其实时依旧存在在操作系统中的

我们可以在命令行使用**ipcs -m**查看操作系统内存在的共享内存:

某key值的共享内存已经存在了, 所以不能再次以相同的key值创建

所以, 之后再 创建相同id共享内存时, 需要先删除已经创建的共享内存

共享内存的删除`ipcrm -m`和`shmctl()` Link to 共享内存的删除 ipcrm -m 和 shmctl()

以某个key值创建过共享内存之后, 就不能在以相同的key值再创建共享内存了

所以我们需要删除上次创建的共享内存.

而删除已创建的共享内存, 有两种方法:

ipcrm, 这是一个命令用于删除进程通信相关内容的
而 ipcrm -m, 则是删除共享内存的指令, -m就是共享内存的选项.
我们使用ipcs -m可以以列表的形式列出已经创建的共享内存:
此列表中, 存在两个标识符可以表示一块共享内存: key和shmid
而我们使用 ipcrm -m 删除共享内存使用的是 shmid
所以在此例中, 我们在命令行使用: ipcrm -m 1 就可以删除刚刚创建出的共享内存:
不过, 共享内存肯定不会只能从命令行删除.
在代码中也是可以删除的
shmctl(), 是一个系统调用接口, 可以用来删除已创建的共享内存
此系统调用, 其实是控制共享内存的接口, 其参数:
1. int shmid, 此参数传入需要控制的共享内存的id, 其实就是shmget的返回值. 用来选择控制的共享内存块
2. int cmd, 这个参数需要传入操作系统提供的控制共享内存块的选项
  其中有一个选项是摧毁共享内存块用的IPC_RMID
  传入IPC_RMID可以将指定的共享内存块, 标记为被摧毁了
  可以达到删除的目的
3. struct shmid_ds *buf, 需要传入一个指针, 指针应该指向一个shmid_ds结构体
  此结构体的内容是:
  不过我们删除共享内存块, 一般用不上这个参数
  所以 删除共享内存块只需要传入nullptr就可以
那么, 我们就可以在代码中使用 shmctl(shmid, IPC_RMID, nullptr);, 删除指定的共享内存块
CPP
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```
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```
```
#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 创建共享内存块
    int key = ftok(".ipcShm", 0x14);
    int shmId = shmget(key, 4096, IPC_CREAT | IPC_EXCL);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    
    cout << "shmget success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;
    sleep(10);

    // 1. 删除共享内存块
    int res = shmctl(shmId, IPC_RMID, nullptr);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(2);
    }

    return 0;
}
```
这段代码的运行效果是:
创建成功 10s 后:

我们介绍了这些内容, 是在介绍什么？

其实就是 创建一个可以让不同进程看到的同一个资源, 这个资源就是共享内存块

使用共享内存进程通信 Link to 使用共享内存进程通信

上面介绍了, 共享内存的创建和删除. 创建和删除一定都不是目的, 使用才是目的

让进程看到已经创建出来的共享内存, 其实就是将物理内存中的共享内存通过也表映射到进程地址空间的共享区中

归根结底, 共享内存只是一块内存空间与管道通信不同, 管道说到底是一个文件

所以使用管道进行通信需要用到Linux文件操作的系统调用接口: open()、close()、read()、write()……

而共享内存是一块内存空间, 实际上是 可以直接使用 的. 就像C/C++使用malloc()或new出来的空间一样, 都是可以直接使用的

并且, 共享内存通信, 其实是 进程间通信最快的一种通信方式

但是, 进程使用这块共享内存, 除了先创建共享内存之外, 还需要让内存看到这块共享内存

让进程看到共享内存的方式, 被称为attach(连接、挂载). 操作系统为我们提供了相应的系统调用接口: shmat()

让进程看到共享内存`shmat()` Link to 让进程看到共享内存 shmat()

shmat()其实就是share memory attach的简写

shmat()需要传入三个参数:

int shmid, 需要传入shmget()的返回值. 用来选择挂接的共享内存块
const void *shmaddr, 传入一个地址. 此参数是 用来指定连接地址 的

通常可以选择传入 nullptr.

如果传入nullptr, 那么就会自动选择连接地址

如果传入的不是nullptr, 那么就需要根据第三个参数中是否传入了SHM_RND, 来决定连接地址:

如果没有传入SHM_RND, 则就以传入的shmaddr作为连接地址
如果第三个参数没有传入SHM_RND, 则连接的地址会 自动向下调整为最近的SHMLBA的整数倍

PLAINTEXT

`shmaddr - (shmaddr % SHMLBA)`

PLAINTEXT

`SHMLBA`是共享内存最小对齐边界, 由操作系统设定

3. int shmflg, 此参数需要传入操作系统提供的宏. 一般会使用两个宏

PLAINTEXT

1
2
3

`SHM_RND`, 此宏是为了与第二个参数结合使用

`SHM_RDONLY`, 使用此宏 表示连接 只读共享内存

shmat()连接共享内存成功之后, 会返回一个地址, 此地址与malloc和new的用法相同

需要根据接收地址的数据类型来进行类型强转, 进而控制数据的读取或写入格式

不同的进程连接到同一个共享内存之后, 就可以进行进程通信了:

common.hpp:

CPP

#include <iostream>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <unistd.h>

#define SHM_SIZE 4096
#define PATH_NAME ".ipcShm"
#define PROJ_ID 0x14

ipcShmServer:

CPP

// ipcShmServer 服务端代码, 即 接收端
// 需要创建、删除共享内存块
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 创建共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);

    cout << "Create share memory begin. " << endl;
    sleep(2);
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 1. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Attach share memory success. " << endl;

    // 2. 使用共享内存块
    while(true) {
        cout << str << endl;
        sleep(1);
    }

    // 3. 删除共享内存块
    int res = shmctl(shmId, IPC_RMID, nullptr);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(2);
    }

    return 0;
}

此代码中, 使用shmget()创建共享内存块时, 第三个参数使用了| 0666
此操作的作用是, 给创建出的共享内存块设置0666权限.
若不设置权限, 则创建出的 共享内存块的权限会为0, 即任何用户无法使用 :
当我们通过| 0666设置权限之后:

ipcShmClient:

CPP

// ipcShmClient 客户端代码, 即 发送端
// 不参与共享内存块的创建与删除
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 获取共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);
    cout << "Get share memory begin. " << endl;
    sleep(1);
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 1. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Attach share memory success. " << endl;

    // 2. 使用共享内存块
    int cnt = 0;
    while (true) {
        str[cnt] = 'A'+cnt;
        cnt++;
        str[cnt] = '\0';
        sleep(1);
    }
    
    return 0;
}

makefile:

MAKEFILE

.PHONY:all
all:ipcShmClient ipcShmServer

ipcShmClient:ipcShmClient.cpp
	g++ $^ -o $@
ipcShmServer:ipcShmServer.cpp
	g++ $^ -o $@

.PHONY:clean
clean:
	rm -f ipcShmClient ipcShmServer

make生成可执行程序, 再执行可执行程序的结果是:

SHM SHOW

观察代码的执行结果, 最直观的感受是什么？

最直观的感受就是, 接收端会一直循环打印共享内存块内的内容, 无论内存块中是否被写入新的数据

这说明什么? 这说明了, 共享内存块与管道不同, 不存在访问控制机制

这其实也展现出共享内存的一个缺点, 共享内存不太安全

没有访问控制, 随时都可以访问, 终究没有那么安全

而再这两个进程同时运行时, 我们再通过ipcs -m查看共享内存块时:

SHM AT

在这个动图中, 两个进程运行的过程中, 共享内存块的属性有什么变化？

其实可以很明显的看到:

|huge

然后在进程退出的过程中:

可以看到, 共享内存块的属性中,nattch在变化

可以推测, nattch这个属性是什么?

这个属性, 是 共享内存块连接的进程数 的记录

而连接数的增加, 一定是因为进程通过shmat()系统接口成功连接到了共享内存块

既然有连接共享内存块的系统调用, 那么对应的一定也有取消连接共享内存块的系统调用

取消进程与共享内存块的连接`shmdt()` Link to 取消进程与共享内存块的连接 shmdt()

shmdt()是Linux操作系统提供的系统调用接口, 用来取消进程与共享内存快之间的连接

此系统调用接口的参数, 需要传入shmat()成功执行的返回值, 即 进程和共享内存块的连接地址

shmat()的作用可以说是让进程看到共享内存块以至于让进程可以使用共享内存块

那么shmdt()的作用则可以说是, 让共享内存块再次隐藏起来, 不让进程看到, 进程也就无法继续使用共享内存块

所以, 在进程使用完共享内存快之后, 在进程退出之前, 最好还要 将进程与共享内存块分离

改进后的Server和Client代码就可以为:

ipcShmServer:

CPP

// ipcShmServer 服务端代码, 即 接收端
// 需要创建、删除共享内存块
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 创建共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);

    cout << "Create share memory begin. " << endl;
    sleep(2);
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 1. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Attach share memory success. " << endl;

    // 2. 使用共享内存块
    int cnt = 0;
    while(cnt++ < 30) {
        cout << str << endl;
        sleep(1);
    }
    cout << "\nThe server has finished using shared memory. " << endl;

    sleep(1);
    // 3. 分离共享内存块
    int resDt = shmdt(str);
    if(resDt == -1) {
        cerr << "shmdt error" << endl;
    }
    cout << "Detach share memory success. \n" << endl;

    sleep(5);

    // 4. 删除共享内存块
    int res = shmctl(shmId, IPC_RMID, nullptr);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Delete share memory success. " << endl;

    return 0;
}

ipcShmClient:

CPP

// ipcShmClient 客户端代码, 即 发送端
// 不参与共享内存块的创建与删除
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 获取共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);
    cout << "Get share memory begin. " << endl;
    sleep(1);
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(1);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 1. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Attach share memory success. " << endl;

    // 2. 使用共享内存块
    int cnt = 0;
    while (cnt < 26) {
        str[cnt] = 'A' + cnt;
        cnt++;
        str[cnt] = '\0';
        sleep(1);
    }
    cout << "\nThe client has finished using shared memory. " << endl;

    // 3. 分离共享内存块
    int res = shmdt(str);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmdt error" << endl;
    }
    cout << "Detach share memory success. " << endl;

    sleep(5);

    return 0;
}

使用这两段代码编译生成的可执行程序, 最终的执行结果可以观测一下:

shm_all

这两个可执行程序, 可以完整的展示: 共享内存块的创建、共享内存块的连接、共享内存块的使用(使用共享内存块通信)、共享内存块的分离、共享内存块的删除

用管道为共享内存提供访问限制 Link to 用管道为共享内存提供访问限制

使用 共享内存块进行进程间的通信速度是最快的, 但是由于共享内存块没有访问控制, 所以共享内存块相对来说不太安全

而管道是有访问控制的, 那么就可以 结合管道和共享内存块一起使用

达到进程通过有访问控制的共享内存实现通信

只是利用管道的自带访问控制的特点, 来在代码中添加访问控制的功能再来使用共享内存通信

所以, 可以通过这样的操作, 实现使用共享内存时存在一定的访问控制:

在向共享内存写入数据时, 也向管道中写入数据, 相关到中写入的数据不需要存在意义
在需要从共享内存中读取数据时, 先从管道中读取数据. 若管道中没有数据, 就等待
实际上, 相关到中写入数据和从管道中读取数据, 可以将管道中的数据看作信号
客户端写入信号, 说明共享内存已经写入了数据; 服务端读取到信号, 说明可以从共享内存中读取数据

下面这段代码, 可以实现这样的功能:

common.hpp:

CPP

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cerrno>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <cassert>

#define SHM_SIZE 4096
#define PATH_NAME ".fifo"
#define PROJ_ID 0x14

#define FIFO_FILE ".fifo"

// 创建命名管道文件
void CreatFifo() {
    umask(0);
    if(mkfifo(FIFO_FILE, 0666) < 0)
    {
        std::cerr << strerror(errno) << std::endl;
        exit(-1);
    }
}

#define READER O_RDONLY
#define WRITER O_WRONLY

// 以一定的方式打开管道文件
int Open(const std::string &filename, int flags)
{
    return open(filename.c_str(), flags);
}

// 用于服务端, 等待读取管道文件数据, 即读取信号
int Wait(int fd) {
    uint32_t value = 0;
    ssize_t res = read(fd, &value, sizeof(value));
    
    return res;
}

// 用于客户端, 向管道中写入数据, 即写入信号
void Signal(int fd) {
    uint32_t cmd = 1;
    write(fd, &cmd, sizeof(cmd));
}

// 关闭管道文件, 删除管道文件
void Close(int fd, const std::string& filename) {
    close(fd);
    unlink(filename.c_str());
}

ipcShmServer.cpp:

CPP

// ipcShmServer 服务端代码, 即 接收端
// 需要创建、删除共享内存块
// 需要创建、删除命名管道
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 创建命名管道
    CreatFifo();
    int fd = Open(FIFO_FILE, READER);       // 只读打开命名管道
    assert(fd >= 0);

    // 1. 创建共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);
    if(key == -1) {
        cerr << "ftok error. " << strerror(errno) << endl;
        exit(1);
    }

    cout << "Create share memory begin. " << endl;
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 2. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(3);
    }
    cout << "Attach share memory success. \n" << endl;

    // 3. 使用共享内存块
    while(true) {
        if (Wait(fd) <= 0)
            break;              // 如果从管道读取数据失败, 或管道文件关闭, 则退出循环
        
        cout << str;
        sleep(1);
    }
    cout << "\nThe server has finished using shared memory. " << endl;

    sleep(1);
    // 3. 分离共享内存块
    int resDt = shmdt(str);
    if(resDt == -1) {
        cerr << "shmdt error" << endl;
        exit(4);
    }
    cout << "Detach share memory success. \n" << endl;

    // 4. 删除共享内存块
    int res = shmctl(shmId, IPC_RMID, nullptr);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(5);
    }
    cout << "Delete share memory success. " << endl;

    // 5. 删除管道文件
    Close(fd, FIFO_FILE);
    cout << "Delete FIFO success. " << endl;

    return 0;
}

ipcShmClient.cpp:

CPP

// ipcShmClient 客户端代码, 即 发送端
// 不参与共享内存块的创建与删除
// 不参与命名管道的创建与删除
#include "common.hpp"
using std::cout;
using std::endl;
using std::cerr;

int main() {
    // 0. 打开命名管道
    int fd = Open(FIFO_FILE, WRITER);

    // 1. 获取共享内存块
    int key = ftok(PATH_NAME, PROJ_ID);
    if(key == -1) {
        cerr << "ftok error. " << strerror(errno) << endl;
        exit(1);
    }
    cout << "Get share memory begin. " << endl;
    sleep(1);
    int shmId = shmget(key, SHM_SIZE, IPC_CREAT);
    if(shmId == -1) {
        cerr << "shmget error" << endl;
        exit(2);
    }
    cout << "Creat share memory success, key: " << key << " , shmId: " << shmId << endl;

    // 2. 连接共享内存块
    sleep(2);
    char* str = (char*)shmat(shmId, nullptr, 0);
    if(str == (void*)-1) {
        cerr << "shmat error" << endl;
        exit(3);
    }
    cout << "Attach share memory success. " << endl;

    // 3. 使用共享内存块
    while (true) {
        printf("Please Enter $ ");
        fflush(stdout);
        ssize_t res = read(0, str, SHM_SIZE);       // 从标准输入读取数据写入到 共享内存(str) 中
        if(res > 0) {
            str[res] = '\0';
        }

        Signal(fd);     // 向命名管道写入信号
    }
    cout << "\nThe client has finished using shared memory. " << endl;

    // 3. 分离共享内存块
    int res = shmdt(str);
    if(res == -1) {
        cerr << "shmdt error" << endl;
        exit(4);
    }
    cout << "Detach share memory success. " << endl;

    return 0;
}

makefile:

MAKEFILE

.PHONY:all
all:ipcShmClient ipcShmServer

ipcShmClient:ipcShmClient.cpp
	g++ $^ -o $@
ipcShmServer:ipcShmServer.cpp
	g++ $^ -o $@

.PHONY:clean
clean:
	rm -f ipcShmClient ipcShmServer .fifo