C#共享內存詳解

一、共享內存介紹

共享內存是一種進程間通信方式，其可以讓多個進程共享同一塊物理內存，進而實現數據的相互傳遞。共享內存可以用作進程間同步和通信。

在 C# 中，共享內存可以通過 System.IO.MemoryMappedFiles 命名空間實現。

二、實現共享內存

在 C# 中，我們可以通過 MemoryMappedFile 類創建共享內存，並通過 MemoryMappedViewAccessor 類讀寫共享內存。

// 創建共享內存
using (MemoryMappedFile mmf = MemoryMappedFile.CreateOrOpen("MyMemory",
        1024*1024, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite))
{
    // 獲取內存映射視圖
    using (MemoryMappedViewAccessor accessor = mmf.CreateViewAccessor())
    {
        // 寫入數據
        accessor.Write(0, (int)123);
        accessor.Write(4, (float)3.1415926f);

        // 讀取數據
        int intValue;
        float floatValue;
        accessor.Read(0, out intValue);
        accessor.Read(4, out floatValue);
    }
}

三、使用共享內存進行通信

使用共享內存進行通信時，我們需要在多個進程中創建同名的共享內存，並且使用相同的大小。

在讀取共享內存時，我們可以通過 WaitHandle.Win32WaitOne 方法等待其他進程寫入數據，並在等待結束後再讀取數據。

// 進程1：寫入共享內存
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);

        // 通知進程2可以讀取數據了
        EventWaitHandle handle = new EventWaitHandle(false, EventResetMode.AutoReset, "MyEvent");
        handle.Set();
    }
}

// 進程2：讀取共享內存
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);

        // 處理數據
        Console.WriteLine(intValue + ", " + floatValue);
    }
}

四、共享內存的應用場景

共享內存可以用於一些需要多個進程協同運作的場景。例如分散式系統中，多個節點需要實時共享數據，可以通過共享內存來實現。

在遊戲開發中，多個客戶端需要實時共享遊戲狀態和玩家數據，可以通過共享內存來實現。

五、注意事項

使用共享內存時需要注意以下幾點：

1. 共享內存的大小需要預先確定，過小會導致數據溢出，過大會導致內存資源浪費。

2. 讀寫共享內存時需要注意數據的類型和位置，否則可能出現數據錯誤。

3. 進程間通信需要使用同名的共享內存，且需要保證其大小一致。

六、總結

共享內存是一種高效的進程間通信方式，可以用於分散式系統、遊戲開發等多個領域。在 C# 中，我們可以通過 MemoryMappedFile 類實現共享內存，並通過 MemoryMappedViewAccessor 類進行讀寫操作。