一起talk C栗子吧（第九十四回：C语言实例--SystemV IPC结构概述）

各位看官们，大家好，上一回中咱们说的是进程间通信之临界资源的例子，这一回咱们说的例子是：SystemV IPC结构概述。闲话休提，言归正转。让我们一起talk C栗子吧！

看官们， 我们通常所说的IPC是进程间通信的简称，这只是一个抽象的称呼，今天说的SystemV IPC是具体的一种IPC，因为它广泛应用于Unix SystemV版本中，所以取名叫作SystemV IPC。当然了，我们使用的Linux系统中也支持该类型的IPC。接下来我们详细介绍SystemV IPC。

1.SystemV IPC的定义

SystemV IPC是在系统内核中实现的，它是内核中的一种结构，该结构是一种抽象的概念，我们可以把它实现为具体的对象。比如，电脑是一个抽象的概念，而台式电脑，笔记本电脑和平板电脑就是具体的一种电脑产品。与SystemV IPC结构有关的SystemV IPC对象有：共享内存，消息队列和信号量，我们会在后面章回中介绍这些具体的SystemV IPC对象。

2.SystemV IPC的使用

在内核中需要使用标识符来使用IPC结构，标识符类似于我们使用文件时的文件描述符，它是一个非负整数值，不过它的值通常都是比较大的数值。标识符是内核里的东西。我们通常没有办法直接使用，因此需要使用键(key)来与标识符建立联系，这样我们就可以通过操作键来操作SystemV IPC在内核中的结构，进而操作SystemV IPC对象，比如共享内存。

在程序中我们可以任意指定一个整数值来在当键值，不过该方法不太好。常用的是使用IPC_PRIVATE键来创建IPC对象。或者使用ftok函数来生成唯一的键。

3.SystemV IPC的结构

SystemV IPC结构有一个ipc_perm结构，该结构是一个结构体，它包含有IPC的权限和所有者等信息，具体的内容如下（来自：/linux-4.0.3/include/linux/ipc.h文件中）

/* used by in-kernel data structures */
struct kern_ipc_perm
{
    spinlock_t  lock;
    bool        deleted;
    int     id;
    key_t       key;
    kuid_t      uid;  //must
    kgid_t      gid;  //must
    kuid_t      cuid; //must
    kgid_t      cgid; //must
    umode_t     mode; //must
    unsigned long   seq;
    void        *security;
};
           

该结构中不同的SystemV IPC对象会有不同的定义，但是我添加了//must的成员是每个SystemV IPC对象必须包含的。

4.SystemV IPC的使用

SystemV IPC的使用随着SystemV IPC对象的不同而不同，但是整体的使用流程还是一致的：

• 获取一个SystemV IPC对象；
• 操作SystemV IPC对象；
• 释放SystemV IPC对象。

我们在后面章回中介绍到具体的SystemV IPC对象时会介绍详细的操作方法。

此外，Linux系统中的SystemV IPC对象是在内核中的，不像文件一样可以被查看到。强大的Linux提供了相关的命令来操作SystemV IPC。

ipcs命令可以查看系统中所有的SystemV IPC对象，它们是：共享内存，消息队列和信号量。

下面是在系统中运行ipcs的结果：

ipcs              //运行ipcs命令

------ Shared Memory Segments --------
key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      
      talk8                             dest         
     talk8                               dest         
...               //其它的省略
------ Semaphore Arrays --------
key        semid      owner      perms      nsems     
           talk8                         
   //这里显示为空，表示没有共享内存这个IPC对象
------ Message Queues --------
key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    
  //这里显示为空，表示没有消息队列这个IPC对象
           

另外，可以使用ipcs -m/q/s 单独查看系统中的共享内存，消息队列和信号量这些IPC对象，这里就不举例子了，大家可以自己动手试试。

ipcrm命令可以用来删除系统中具体的IPC对象

ipcrm -m/q/s id 可以用来删除：共享内存，消息队列和信号量这些IPC对象。命令中的id可以通过运行ipcs来查看，比如， 我们在上面例子中shmid那一列的内容就是共享内存的id。

此外，我们在Linux系统中可以通过查看特殊目录下的文件来得到ipc的信息：

共享内存的信息位于 /proc/sysvipc/shm 文件中
消息队列的信息位于 /proc/sysvipc/msg 文件中
信号量的信息位于  /proc/sysvipc/sem  文件中
           

我们可以使用cat命令来查看ipc对象的信息，下面是查看系统中信号量的例子：

cat /proc/sysvipc/sem   //执行cat命令
key      semid perms      nsems   uid   gid  cuid  cgid      otime      ctime
-                                 
           

各位看官，关于SystemV IPC结构概述的例子咱们就说到这里。欲知后面还有什么例子，且听下回分解 。