C#共享内存详解

IIDC • 2024-11-07 09:50 • 编程

一、共享内存介绍

共享内存是一种进程间通信方式，其可以让多个进程共享同一块物理内存，进而实现数据的相互传递。共享内存可以用作进程间同步和通信。

在 C# 中，共享内存可以通过 System.IO.MemoryMappedFiles 命名空间实现。

二、实现共享内存

在 C# 中，我们可以通过 MemoryMappedFile 类创建共享内存，并通过 MemoryMappedViewAccessor 类读写共享内存。

// 创建共享内存
using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MyMemory",
        1024*1024, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
{
    // 获取内存映射视图
    using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor())
    {
        // 写入数据
        accessor.Write(0, (int)123);
        accessor.Write(4, (float)3.1415926f);

        // 读取数据
        int intValue;
        float floatValue;
        accessor.Read(0, out intValue);
        accessor.Read(4, out floatValue);
    }
}

三、使用共享内存进行通信

使用共享内存进行通信时，我们需要在多个进程中创建同名的共享内存，并且使用相同的大小。

在读取共享内存时，我们可以通过 WaitHandle.Win32WaitOne 方法等待其他进程写入数据，并在等待结束后再读取数据。

// 进程1：写入共享内存
using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MyMemory",
        1024*1024, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
{
    using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor())
    {
        accessor.Write(0, (int)123);
        accessor.Write(4, (float)3.1415926f);

        // 通知进程2可以读取数据了
        EventWaitHandle handle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, "MyEvent");
        handle.Set();
    }
}

// 进程2：读取共享内存
using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MyMemory",
        1024*1024, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
{
    EventWaitHandle handle = EventWaitHandle.OpenExisting("MyEvent");
    handle.WaitOne();

    using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor())
    {
        int intValue;
        float floatValue;

        accessor.Read(0, out intValue);
        accessor.Read(4, out floatValue);

        // 处理数据
        Console.WriteLine(intValue + ", " + floatValue);
    }
}

四、共享内存的应用场景

共享内存可以用于一些需要多个进程协同运作的场景。例如分布式系统中，多个节点需要实时共享数据，可以通过共享内存来实现。

在游戏开发中，多个客户端需要实时共享游戏状态和玩家数据，可以通过共享内存来实现。

五、注意事项

使用共享内存时需要注意以下几点：

1. 共享内存的大小需要预先确定，过小会导致数据溢出，过大会导致内存资源浪费。

2. 读写共享内存时需要注意数据的类型和位置，否则可能出现数据错误。

3. 进程间通信需要使用同名的共享内存，且需要保证其大小一致。

六、总结

共享内存是一种高效的进程间通信方式，可以用于分布式系统、游戏开发等多个领域。在 C# 中，我们可以通过 MemoryMappedFile 类实现共享内存，并通过 MemoryMappedViewAccessor 类进行读写操作。

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