Go语言共享内存读写实例分析
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:
packagemain /* #cgolinuxLDFLAGS:-lrt #include<fcntl.h> #include<unistd.h> #include<sys/mman.h> #defineFILE_MODE(S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH) intmy_shm_new(char*name){ shm_unlink(name); returnshm_open(name,O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE); } */ import"C" import( "fmt" "unsafe" ) constSHM_NAME="my_shm" constSHM_SIZE=4*1000*1000*1000 typeMyDatastruct{ Col1int Col2int Col3int } funcmain(){ fd,err:=C.my_shm_new(C.CString(SHM_NAME)) iferr!=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) iferr!=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:
packagemain /* #cgolinuxLDFLAGS:-lrt #include<fcntl.h> #include<unistd.h> #include<sys/mman.h> #defineFILE_MODE(S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH) intmy_shm_open(char*name){ returnshm_open(name,O_RDWR); } */ import"C" import( "fmt" "unsafe" ) constSHM_NAME="my_shm" constSHM_SIZE=4*1000*1000*1000 typeMyDatastruct{ Col1int Col2int Col3int } funcmain(){ fd,err:=C.my_shm_open(C.CString(SHM_NAME)) iferr!=nil{ fmt.Println(err) return } ptr,err:=C.mmap(nil,SHM_SIZE,C.PROT_READ|C.PROT_WRITE,C.MAP_SHARED,fd,0) iferr!=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:
#cgolinuxLDFLAGS:-lrt
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。