如何使用mmap和shm_open在多个独立进程之间共享内存

Question

我想在进程之间共享内存，这些进程独立运行，而不是fork。

我已经阅读了mmap和shm_open的手册页，但仍然对用法感到困惑。

在我看来，
1. 共享内存应该是在不同进程之间映射虚拟内存空间的机制，但是为什么mmap有fd参数呢？这是否意味着内存实际上是通过文件共享的？
2. 此外，shm_open似乎接受文件名作为参数，因此实际上会打开文件吗？
3. 由于我有多个独立的进程，因此如何通知其他进程共享物理内存地址？

有人可以给出一些示例代码来在两个进程之间共享内存吗？假设我们有一个流程producer和一个consumer流程，它们将如何通过通过mmap共享的内存段进行通信？

Answer 1

1. 从本质上讲，是的-在Unix上，“一切都是文件”。好吧，它不一定是磁盘上的文件，但实际上，您可以根据需要使用磁盘上的文件。

2. shm_open正式在其自己的命名空间中接受命名共享内存对象的名称。它们需要以单个斜杠开头，并且不应包含另一个斜杠。您可以根据需要命名它们，但是由于它是一个全局名称空间，因此最好生成随机名称（正确使用O_CREAT|O_EXCL来检查冲突）并通过其他一些渠道（例如，在应用程序实例使用的配置文件），这样就不会使其成为系统范围内的单例。实际上，在Linux以及其他常见系统上，共享内存名称空间只是一个目录/dev/shm，通常将其安装为非持久（内存中）文件系统类型，以避免对磁盘进行浪费的写操作。

3. 没有物理内存地址；它可能会有所不同，有时可能根本不存在（如果换出页面或页面整洁未触动时）。映射的共享内存对象的虚拟地址也不是映射它的不同进程所共有的。标识内存的是共享内存目标文件（由打开的文件描述符对其进行引用）其中的偏移量。因此，为了使用在不同进程的地址空间中独立映射的共享内存，您需要使用与基址的偏移量，而不是绝对指针，在需要指针时将偏移量添加到基址（例如，传递给同步基元用于共享内存中的互斥量，条件变量，信号量等，或者供您自己使用）。