QSharedMemory：Qt共享内存类

QSharedMemory是Qt中的一个类，用于在多个进程间共享内存。下面将从多个方面对QSharedMemory进行详细的阐述。

一、QSharedMemory用法

初始化QSharedMemory实例的方法有许多，例如：

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.create(1024)) {
    // 创建共享内存成功
    // ...
}

上述代码中，QSharedMemory将会创建一个名为”MySharedMemory”的共享内存区域，大小为1024字节。如果共享内存创建成功，则会继续执行下面的代码。如果想使用已经存在的内存区域，则可以使用attach()方法连接到已有进程。

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.attach()) {
    // 连接共享内存成功
    // ...
}

在使用完QSharedMemory后，可以使用detach()方法断开与共享内存的连接。

if (sharedMemory.isAttached()) {
    sharedMemory.detach();
}

二、QSharedMemory单实例运行

有时候，我们可能只需要在单个进程中运行一个实例。可以使用QSharedMemory来实现这个目标，方法如下：

QSharedMemory sharedMemory("MySingleInstance");
if (sharedMemory.create(1)) {
    // 创建共享内存成功
    // ...
} else {
    // 其他实例已经在运行
    // ...
}

在这段代码中，QSharedMemory创建一个名为”MySingleInstance”的内存区域，大小为1字节。如果创建成功，则表示该进程是第一个实例，否则说明已经有其他实例正在运行。

三、QSharedMemory死机

在使用QSharedMemory时，有可能会出现死机的情况，即程序无法正常退出。造成死机的主要原因是共享内存没有正常释放。为了避免这个问题，可以使用setCleanupFunction()方法设置一个清理函数。

void cleanupFunction() {
    QSharedMemory::remove("MySharedMemory");
}
QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.create(1024)) {
    sharedMemory.setCleanupFunction(cleanupFunction);
    // ...
}

在上述代码中，setCleanupFunction()方法会在进程退出时自动调用cleanupFunction()函数，清理共享内存。

四、QSharedMemory释放

在使用QSharedMemory时，一定要注意释放共享内存，否则会造成内存泄漏。可以使用release()方法释放共享内存。

if (sharedMemory.isAttached()) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    // 读取共享内存数据 ...
    sharedMemory.release();
}

在上述代码中，release()方法会释放共享内存，同时返回一个指向内存数据的指针。

五、QSharedMemory多进程

QSharedMemory可以在多个进程间共享内存。但是，在使用多进程共享内存时，需要注意保证数据同步，以避免数据错误。

// 进程1
QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.create(1024)) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    // 写入共享内存数据 ...
}

// 进程2
QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.attach()) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    // 读取共享内存数据 ...
}

在上述代码中，进程1写入数据到共享内存，进程2从共享内存中读取数据。但是在实际应用中，需要使用信号和槽机制来实现进程间的数据同步。

六、QSharedMemory循环读取

如果需要从共享内存中循环读取数据，则需要使用信号和槽机制。

// 进程1
QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.create(1024)) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    // 写入共享内存数据 ...
    QSemaphore semaphore(1);
    QTimer timer;
    connect(&timer, &QTimer::timeout, [&]() {
        semaphore.acquire();
        // 更改共享内存数据 ...
        semaphore.release();
    });
    timer.start(1000);
}

// 进程2
QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.attach()) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    QSemaphore semaphore(1);
    QObject::connect(&sharedMemory, &QSharedMemory::dataChanged, [&]() {
        semaphore.acquire();
        // 读取共享内存数据 ...
        semaphore.release();
    });
}

在上述代码中，进程1每隔1秒会更改一次共享内存数据，进程2会在共享内存数据变化时读取数据。使用QSemaphore保证进程间的数据同步。

七、QSharedMemory强制释放

如果共享内存区域已经被其他进程锁定或已损坏，则需要使用forceUnlock()方法强制释放共享内存。

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.attach()) {
    char *data = (char*)sharedMemory.data();
    // 读取共享内存数据 ...
    sharedMemory.forceUnlock();
}

八、QSharedMemory重复写数据

在使用QSharedMemory写入或更新数据时，需要注意避免重复写入同样的数据。可以使用QDataStream进行判断。

QSharedMemory sharedMemory("MySharedMemory");
if (sharedMemory.attach()) {
    QDataStream in(sharedMemory.data());
    in.setVersion(QDataStream::Qt_5_15);
    QString oldData;
    in >> oldData;
    if (oldData != "newData") {
        // 写入新数据
        QDataStream out(sharedMemory.data());
        out.setVersion(QDataStream::Qt_5_15);
        out << "newData";
    }
}

在上述代码中，从共享内存中读取数据，如果读取到的数据与新数据不一致，则将新数据写入共享内存。