本文实例分析了Go语言共享内存读写的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下:
前面分析了Go语言指针运算和内嵌C代码的方法,做了一个Go语言共享内存读写的实验。
先大概说下什么是共享内存。我们知道不同进程见的内存是互相独立的,没办法直接互相操作对方内的数据,而共享内存则是靠操作系统提供的内存映射机制,让不同进程的一块地址空间映射到同一个虚拟内存区域上,使不同的进程可以操作到一块共用的内存块。共享内存是效率最高的进程间通讯机制,因为数据不需要在内核和程序之间复制。
共享内存用到的是系统提供的mmap函数,它可以将一个文件映射到虚拟内存的一个区域中,程序使用指针引用这个区域,对这个内存区域的操作会被回写到文件上,Go内置的syscall包中有mmap函数,但是它是经过封装的,返回的是[]byte,没办法做我需求的指针运算,所以我还是用cgo来调用原生的mmap。
实验分为读和写两个程序,这样我们可以观察到读进程可以读到写进程写入共享内存的信息。
下面是shm_writer.go的代码:
/*
#cgo linux LDFLAGS: -lrt
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)
int my_shm_new(char *name) {
shm_unlink(name);
return shm_open(name,O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE);
}
*/
import "C"
import (
"fmt"
"unsafe"
)
const SHM_NAME = "my_shm"
const SHM_SIZE = 4 * 1000 * 1000 * 1000
type MyData struct {
Col1 int
Col2 int
Col3 int
}
func main() {
fd,err := C.my_shm_new(C.CString(SHM_NAME))
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
C.ftruncate(fd,SHM_SIZE)
ptr,err := C.mmap(nil,SHM_SIZE,C.PROT_READ|C.PROT_WRITE,C.MAP_SHARED,fd,0)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
C.close(fd)
data := (*MyData)(unsafe.Pointer(ptr))
data.Col1 = 100
data.Col2 = 876
data.Col3 = 8021
}
下面是shm_reader.go的代码:
/*
#cgo linux LDFLAGS: -lrt
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)
int my_shm_open(char *name) {
return shm_open(name,O_RDWR);
}
*/
import "C"
import (
"fmt"
"unsafe"
)
const SHM_NAME = "my_shm"
const SHM_SIZE = 4 * 1000 * 1000 * 1000
type MyData struct {
Col1 int
Col2 int
Col3 int
}
func main() {
fd,err := C.my_shm_open(C.CString(SHM_NAME))
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
ptr,0)
if err != nil {
fmt.Println(err)
return
}
C.close(fd)
data := (*MyData)(unsafe.Pointer(ptr))
fmt.Println(data)
}
上面的程序映射了一块4G的虚拟内存,用来证明mmap没有实际占用4G内存,而是用到了虚拟内存。
shm_writer创建好共享内存以后,往内存区域写入了一个结构体,shm_reader则读出一个结构体。
内嵌的C代码中有一行 :
因为mmap在Mac上不需要连接librt,在linux上则需要,所以做了一个条件链接,这是cgo提供的功能。
上面代码中还用到一个cgo的技巧,像shm_open和mmap函数在错误时会返回errno,如果我们在go中使用多返回值语法,cgo会自己把错误码转换成错误信息,很方便的功能。
希望本文所述对大家的Go语言程序设计有所帮助。
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