本文實(shí)例分析了Go語言共享內(nèi)存讀寫的方法。分享給大家供大家參考。具體分析如下：
前面分析了Go語言指針運(yùn)算和內(nèi)嵌C代碼的方法，做了一個(gè)Go語言共享內(nèi)存讀寫的實(shí)驗(yàn)。
先大概說下什么是共享內(nèi)存。我們知道不同進(jìn)程見的內(nèi)存是互相獨(dú)立的，沒辦法直接互相操作對(duì)方內(nèi)的數(shù)據(jù)，而共享內(nèi)存則是靠操作系統(tǒng)提供的內(nèi)存映射機(jī)制，讓不同進(jìn)程的一塊地址空間映射到同一個(gè)虛擬內(nèi)存區(qū)域上，使不同的進(jìn)程可以操作到一塊共用的內(nèi)存塊。共享內(nèi)存是效率最高的進(jìn)程間通訊機(jī)制，因?yàn)閿?shù)據(jù)不需要在內(nèi)核和程序之間復(fù)制。
共享內(nèi)存用到的是系統(tǒng)提供的mmap函數(shù)，它可以將一個(gè)文件映射到虛擬內(nèi)存的一個(gè)區(qū)域中，程序使用指針引用這個(gè)區(qū)域，對(duì)這個(gè)內(nèi)存區(qū)域的操作會(huì)被回寫到文件上，Go內(nèi)置的syscall包中有mmap函數(shù)，但是它是經(jīng)過封裝的，返回的是[]byte，沒辦法做我需求的指針運(yùn)算，所以我還是用cgo來調(diào)用原生的mmap。
實(shí)驗(yàn)分為讀和寫兩個(gè)程序，這樣我們可以觀察到讀進(jìn)程可以讀到寫進(jìn)程寫入共享內(nèi)存的信息。
下面是shm_writer.go的代碼：
/*
#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的代碼：
/*
#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, 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))
fmt.Println(data)
}
上面的程序映射了一塊4G的虛擬內(nèi)存，用來證明mmap沒有實(shí)際占用4G內(nèi)存，而是用到了虛擬內(nèi)存。
shm_writer創(chuàng)建好共享內(nèi)存以后，往內(nèi)存區(qū)域?qū)懭肓艘粋€(gè)結(jié)構(gòu)體，shm_reader則讀出一個(gè)結(jié)構(gòu)體。
內(nèi)嵌的C代碼中有一行 ：
因?yàn)閙map在Mac上不需要連接librt，在linux上則需要，所以做了一個(gè)條件鏈接，這是cgo提供的功能。
上面代碼中還用到一個(gè)cgo的技巧，像shm_open和mmap函數(shù)在錯(cuò)誤時(shí)會(huì)返回errno，如果我們在go中使用多返回值語法，cgo會(huì)自己把錯(cuò)誤碼轉(zhuǎn)換成錯(cuò)誤信息，很方便的功能。
希望本文所述對(duì)大家的Go語言程序設(shè)計(jì)有所幫助。
