用C语言编写共享内存和信号量的客户端服务器程序

Question

我不太了解共享内存是如何工作的，我试图编写一个服务器-客户机程序，在该程序中，服务器和客户机使用共享内存和信号量相互通信。

typedef struct shared_mem{
    int board[BOARD_SIZE * BOARD_SIZE];
    int goal;
    int client;
    int direction;
    sem_t sem_server;
}shared_mem;
shared_mem *msg;

int shmid;
key_t key=ftok("2048_client.c", 42);
if(key == -1) {
        printf("ftok failed");
        return -1;
    }
shared_mem *shm;

    if ((shmid = shmget(key, sizeof(msg), IPC_CREAT|0600)) < 0) {
        perror("shmget");
        exit(1);
    }

if ((shm = shmat(shmid, NULL, 0)) == (char *) -1) {
        perror("shmat");
        exit(1);
    }

msg=shm;

int direction = -1;
srand(time(NULL));

//SERVER SETS VALUES FOR SHARED MEMORY STRUCTURE

sem_wait(&msg->sem_server);

// setup the board
initialize();

// the board starts with 2 pieces
create_game_piece();
printf("pieces created");
create_game_piece();

msg->client=0;

int i;

for (i = 0; i < BOARD_SIZE * BOARD_SIZE; i++)
    msg->board[i] = board[i];

sem_post(&msg->sem_server);     

// game loop
while (1) {

    //CLIENT READS AND CHANGES VALUES

    //SERVER READS VALUES CHANGED BY CLIENT

    if (!move_board(direction))
        continue;

    sem_wait(&msg->sem_server);
    moves++;
    direction=msg->direction;

    if (check_win()) {
        print_board(-1);
        printf("congratulations! you've won in %d moves\r\n", moves);
        return 0;
    }

    create_game_piece();

    if (!has_moves_left()) {
        print_board(-1);
        printf("you lose! try again\r\n");
        //sleep(1);
        return 1;
    }
    sem_post(&msg->sem_server); 
}

int shmid;
key_t key=ftok("2048_client.c", 42);
if(key == -1) {
        printf("ftok failed");
        return -1;
    }
shared_mem *shm;
msg=(shared_mem *)malloc(sizeof(shared_mem));

    if ((shmid = shmget(key, sizeof(msg), IPC_CREAT|0600)) < 0) {
        perror("shmget");
        exit(1);
    }

  if ((shm = shmat(shmid, NULL, 0)) == (char *) -1) {
        perror("shmat");
        exit(1);
    }

atexit(on_exit2);
system("stty raw");

srand(time(NULL));

while (1) {

    // CLIENT READS VALUES CHANGED BY SERVER AND CHANGES THEM

    sem_wait(&msg->sem_server); 
    print_board(direction);

    direction = keypress();
    msg->direction=direction;
    sem_post(&msg->sem_server); 
}

Answer 1

你的代码有很多问题。

• 根本没有初始化信号量。对于信号量位于共享内存中的此操作，请确保将pshared参数设置为非零。
• 您不能仅用一个信号量以这种方式进行双向同步（否则您将执行一个sem_post,该sem_post立即被同一进程sem_waited,因此该线程可能继续，而另一个线程无法运行）。
• 您在客户机中malloc'了msg，但从未将其推送到共享内存中，因此共享内存仍未初始化。
• 除了打开一大堆安全问题之外，您认为系统（“stty raw”）还能完成什么？
• 显然它不是可运行的代码。我修好了很多小东西，但半小时后就放弃了，因为它有太多的问题。像将char*与shared_mem*进行比较这样的事情是错误的。在编译器上启用-wall和-wextra并修复所有得到的警告。您的代码充满了它，不幸的是，所有这些都表明了严重的问题。

从设计的角度来看，还有更多的问题。

显然，您使用的是服务器中全局的一维数组“board”。这是不恰当的，原因有二：

• 板总是二维的，为什么不使用2D数组？
• 您将其用作全局变量，所有函数都可以访问。这是“JavaScript”风格的编程。请将该板设置为本地主，并将其传递给各个函数。