python和c程序共享内存

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mob649e81586edc 2023-07-23 09:46:40 ©著作权

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Python和C程序共享内存

在开发过程中，有时我们需要在Python和C程序之间进行数据交换。为了提高效率和降低开发复杂性，我们可以使用共享内存来实现这种数据交换。共享内存允许多个进程共享同一块内存区域，这样不同的程序就可以直接读写这块内存，从而实现高效的数据传输。

Python中的共享内存

Python提供了一个multiprocessing模块，它允许我们创建多个进程并共享内存。下面是一个简单的示例，展示了如何在Python中创建共享内存并进行读写操作：

from multiprocessing import shared_memory, Process

def write_data(shm_name, data):
    # 创建共享内存
    shm = shared_memory.SharedMemory(name=shm_name, create=True, size=len(data))
    # 将数据写入共享内存
    shm.buf[:len(data)] = data
    print("数据写入共享内存成功！")

def read_data(shm_name):
    # 打开共享内存
    shm = shared_memory.SharedMemory(name=shm_name)
    # 从共享内存中读取数据
    data = shm.buf[:len(data)].tobytes()
    print("从共享内存中读取的数据：", data)

if __name__ == "__main__":
    # 定义共享内存的名称
    shm_name = "my_shared_memory"
    # 创建一个进程，写入数据到共享内存
    p1 = Process(target=write_data, args=(shm_name, b"Hello, shared memory!"))
    p1.start()
    p1.join()
    # 创建另一个进程，从共享内存中读取数据
    p2 = Process(target=read_data, args=(shm_name,))
    p2.start()
    p2.join()

上述代码中，我们首先创建了一个共享内存shm，然后使用shm.buf将数据写入共享内存。在读取数据时，我们通过打开已有的共享内存shm，然后使用shm.buf读取数据。这样，p1进程和p2进程就可以共享同一块内存。

C中的共享内存

在C程序中，我们可以使用shmget和shmat来创建和访问共享内存。下面是一个简单的示例，展示了如何在C程序中创建共享内存并进行读写操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <string.h>

int main() {
    key_t key = ftok(".", 'a');  // 生成共享内存的key
    int shm_id = shmget(key, 1024, IPC_CREAT | 0666);  // 创建共享内存
    char *shm_addr = (char *)shmat(shm_id, NULL, 0);  // 连接共享内存

    // 写入数据到共享内存
    strcpy(shm_addr, "Hello, shared memory!");

    printf("数据写入共享内存成功！\n");

    // 从共享内存中读取数据
    printf("从共享内存中读取的数据：%s\n", shm_addr);

    shmdt(shm_addr);  // 分离共享内存

    return 0;
}

上述代码中，我们首先生成一个共享内存的key，然后使用shmget创建共享内存。接着，使用shmat连接共享内存并得到共享内存的地址。我们可以通过直接在共享内存地址上进行数据操作。在读取数据后，使用shmdt函数将共享内存与进程分离。