進程a與進程b共享變量s1

本文將從多個方面對進程a與進程b共享變量s1做詳細的闡述，並給出代碼示例。

一、定義全局變量s1

進程a與進程b共享變量s1，意味着s1是一個全局變量。在C語言中，可以使用關鍵字extern在多個文件之間定義共享的變量。

在頭文件中定義變量s1：

// shared.h
extern int s1;

在a.c中定義並初始化變量s1：

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

在b.c中使用變量s1：

// b.c
#include "shared.h"
s1++; // 操作共享變量s1

二、使用互斥鎖保護共享變量s1

多個進程同時對s1進行操作，會發生數據競爭的問題。所以需要使用互斥鎖pthread_mutex_t對s1進行保護。

在頭文件中定義變量s1和鎖變量：

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

在a.c中定義並初始化鎖變量：

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

在b.c中使用鎖變量操作s1：

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

三、使用信號量控制進程對共享變量的訪問

互斥鎖只能保證多個進程不會同時對共享變量進行操作，但不能控制訪問順序。所以需要使用信號量sem_t對進程對共享變量的訪問進行控制。

在頭文件中定義變量s1和信號量變量：

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

在a.c中定義並初始化信號量變量：

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

在b.c中操作信號量變量並使用信號量控制共享變量s1：

// b.c
#include "shared.h"
extern sem_t sem_s1;
sem_wait(&sem_s1); // 等待信號量
s1++; // 操作共享變量s1
sem_post(&sem_s1); // 發送信號量

四、使用共享內存進行變量s1的共享

共享內存shmget是一種進程間通信的方式，可以在多個進程之間直接共享數據，使用共享內存可以省去文件的讀寫操作。

在頭文件中定義變量s1：

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

在a.c中創建共享內存並初始化變量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中訪問共享內存中的變量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、使用消息隊列進行進程間通信

消息隊列msgget是另一種進程間通信的方式，可以通過消息隊列在多個進程之間發送消息。

在頭文件中定義變量s1：

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

在a.c中創建消息隊列並初始化變量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中從消息隊列中接收並處理消息中的變量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);
    // ...
}