Go語言共享內(nèi)存讀寫實(shí)例分析
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)，它可以將一個文件映射到虛擬內(nèi)存的一個區(qū)域中，程序使用指針引用這個區(qū)域，對這個內(nèi)存區(qū)域的操作會被回寫到文件上，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€結(jié)構(gòu)體，shm_reader則讀出一個結(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，所以做了一個條件鏈接，這是cgo提供的功能。
上面代碼中還用到一個cgo的技巧，像shm_open和mmap函數(shù)在錯誤時會返回errno，如果我們在go中使用多返回值語法，cgo會自己把錯誤碼轉(zhuǎn)換成錯誤信息，很方便的功能。
希望本文所述對大家的Go語言程序設(shè)計(jì)有所幫助。
相關(guān)文章
淺析go中Ticker,Timer和Tick的用法與區(qū)別
在go面試的時候,面試官經(jīng)常會問time包的Ticker,Timer以及Tick的區(qū)別,一般在超時控制的時候用的比較多,今天就跟隨小編一起來詳細(xì)學(xué)一下這幾個的區(qū)別吧2023-10-10
在Go語言中,map和sync.Map都是用于存儲鍵值對的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),但它們在并發(fā)安全性、性能和使用場景上存在顯著差異,接下來將深入探討這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的異同,感興趣的朋友可以參考下2024-01-01
正則表達(dá)式是一種進(jìn)行模式匹配和文本操縱的功能強(qiáng)大的工具。這篇文章主要介紹了Go正則表達(dá)式使用,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的工作或?qū)W習(xí)具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2020-03-03
Go基于struct?tag實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體字段級別的訪問控制
go并發(fā)編程sync.Cond使用場景及實(shí)現(xiàn)原理
Golang中由零值和gob庫特性引起B(yǎng)UG解析
Go語言fmt.Sprintf格式化輸出的語法與實(shí)例
