进程a与进程b共享变量s1

本文将从多个方面对进程a与进程b共享变量s1做详细的阐述，并给出代码示例。

一、定义全局变量s1

进程a与进程b共享变量s1，意味着s1是一个全局变量。在C语言中，可以使用关键字extern在多个文件之间定义共享的变量。

在头文件中定义变量s1：

// shared.h
extern int s1;

在a.c中定义并初始化变量s1：

// a.c
#include "shared.h"
int s1 = 0;

在b.c中使用变量s1：

// b.c
#include "shared.h"
s1++; // 操作共享变量s1

二、使用互斥锁保护共享变量s1

多个进程同时对s1进行操作，会发生数据竞争的问题。所以需要使用互斥锁pthread_mutex_t对s1进行保护。

在头文件中定义变量s1和锁变量：

// shared.h
extern int s1;
extern pthread_mutex_t lock_s1;

在a.c中定义并初始化锁变量：

// a.c
#include "shared.h"
pthread_mutex_t lock_s1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
int s1 = 0;

在b.c中使用锁变量操作s1：

// b.c
#include "shared.h"
extern pthread_mutex_t lock_s1;
pthread_mutex_lock(&lock_s1);
s1++; // 操作共享变量s1
pthread_mutex_unlock(&lock_s1);

三、使用信号量控制进程对共享变量的访问

互斥锁只能保证多个进程不会同时对共享变量进行操作，但不能控制访问顺序。所以需要使用信号量sem_t对进程对共享变量的访问进行控制。

在头文件中定义变量s1和信号量变量：

// shared.h
extern int s1;
extern sem_t sem_s1;

在a.c中定义并初始化信号量变量：

// a.c
#include "shared.h"
sem_t sem_s1;
int s1 = 0;
int main()
{
    sem_init(&sem_s1, 0, 1); // 初始化信号量
    // ...
}

在b.c中操作信号量变量并使用信号量控制共享变量s1：

// b.c
#include "shared.h"
extern sem_t sem_s1;
sem_wait(&sem_s1); // 等待信号量
s1++; // 操作共享变量s1
sem_post(&sem_s1); // 发送信号量

四、使用共享内存进行变量s1的共享

共享内存shmget是一种进程间通信的方式，可以在多个进程之间直接共享数据，使用共享内存可以省去文件的读写操作。

在头文件中定义变量s1：

// shared.h
#define KEY 12345
typedef struct {
    int s1;
} SHARED_DATA;

在a.c中创建共享内存并初始化变量s1：

// a.c
#include "shared.h"
int main()
{
    int shmid;
    SHARED_DATA *shared_data;
    
    shmid = shmget(KEY, sizeof(SHARED_DATA), IPC_CREAT | 0666);
    shared_data = (SHARED_DATA*) shmat(shmid, NULL, 0);
    shared_data->s1 = 0;
    // ...
}

在b.c中访问共享内存中的变量s1：

// b.c
#include "shared.h"
int main()
{
    int shmid;
    SHARED_DATA *shared_data;
    
    shmid = shmget(KEY, sizeof(SHARED_DATA), 0666);
    shared_data = (SHARED_DATA*) shmat(shmid, NULL, 0);
    shared_data->s1++;
    // ...
}

五、使用消息队列进行进程间通信

消息队列msgget是另一种进程间通信的方式，可以通过消息队列在多个进程之间发送消息。

在头文件中定义变量s1：

// shared.h
#define KEY 12345
typedef struct {
    long type;
    int s1;
} MESSAGE;

在a.c中创建消息队列并初始化变量s1：

// a.c
#include "shared.h"
int main()
{
    int msqid;
    MESSAGE message;
    
    msqid = msgget(KEY, IPC_CREAT | 0666);
    message.type = 1;
    message.s1 = 0;
    msgsnd(msqid, &message, sizeof(int), 0);
    // ...
}

在b.c中从消息队列中接收并处理消息中的变量s1：

// b.c
#include "shared.h"
int main()
{
    int msqid;
    MESSAGE message;
    
    msqid = msgget(KEY, 0666);
    msgrcv(msqid, &message, sizeof(int), 1, 0);
    message.s1++;
    msgsnd(msqid, &message, sizeof(int), 0);
    // ...
}