Windows进程通讯 共享内存
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Windows 进程间通讯 共享内存
Windows进程间通讯的方法有很多：管道、邮件槽、剪切板、共享内存、消息、套接字、RPC、DDE等。但是他们大部分拥有一个共同的本质：**利用Windows操作系统高2GB内核共享空间进行数据传递的桥梁，所以他们都是内核对象！**所以他们大部分都要遵循：A创建对象-->A写入数据-->B打开A创建的对象-->B读入数据的规则
共享内存
共享内存主要是通过映射机制实现的。windows下进程的地址空间在逻辑上是相互隔离的，但是在物理上确实相互重叠的。所谓的重叠是指同一块内存区域可能被多个进程同时使用。在windows程序开发过程中，当多个进程之间需要访问共同的数据的时候，最好的方式就是使用共享内存进行处理。
题目：
- 两个进程相互通讯，显示在界面上
- 1个进程创建2个线程(显示CPU使用率、内存使用率)
什么是CPU使用率?
首先,我要谈到一个概念:"什么是CPU使用率"(认为明白此概念的朋友可以跳过这节),为什么要强调它?是因为我发现有些人误解了这个概念,而这样的话,就不能正确地设计出CPU使用率的计算方法.我们在Windows的任务管理器中可以实时地看到CPU使用率,每1秒(默认刷新频率是1秒/次)都在变化,因而某些人可能就会误认为,CPU使用率是一个瞬时值,在任何一个时刻它都有一个值,那么这些人可能会说:"在5分12秒这一时刻,CPU使用率为10%."这样的话,那就错了!实际上,了解一点CPU工作原理的人应该知道,在某一个时刻,CPU只有一个状态:"工作"或者"空闲",即0和1,照前面的理解,岂不是使用率只有0%和100%这两个值了吗?显然不对.对CPU使用率的正确理解应该是:在某一个时间段(T)中,CPU总共工作的时间(W)占这个整个时间段的百分比.即W/T*100%.可以对这个公式变更一下,如果我们知道的是这个时间段中CPU的空闲(没有工作)时间(I),那也可以通过(T-I)/T*100%或(1-I/T)*100%来算出CPU使用率.因此,正确的说法应该是:"在5分12秒到5分13秒这1秒钟内,CPU使用率为10%."这样理解就对了!
代码 server
#include <windows.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#define BUF_SIZE 4096
typedef struct Data {
DWORD MemoryPercent;
double CpuPercent;
}MessageData;
HANDLE g_EventRead; // 读信号灯
HANDLE g_EventWrite; // 写信号灯
HANDLE g_EventWrite2; // 写信号灯2
// 定义共享数据
DWORD getMemoryRate()
{
MEMORYSTATUSEX memStatus;
memStatus.dwLength = sizeof(memStatus);
GlobalMemoryStatusEx(&memStatus);
return memStatus.dwMemoryLoad;
//int nAvail = (int)(memStatus.ullAvailPhys / Byte2MB);
//int nTotal = (int)(memStatus.ullTotalPhys / Byte2MB);
//cout << "Memory: " << memStatus.dwMemoryLoad << "%, " << nAvail << "/" << nTotal << endl;
}
ULONGLONG CompareFileTime2(const FILETIME& preTime, const FILETIME& nowTime)
{
ULONGLONG a = preTime.dwHighDateTime << 32 | preTime.dwLowDateTime;
ULONGLONG b = nowTime.dwHighDateTime << 32 | nowTime.dwLowDateTime;
return (b - a);
}
double getCpuUsage();
DWORD WriteThread(const LPVOID lp);
DWORD MemoryThread(const LPVOID lp);
int main()
{
// 创建共享文件句柄
HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(
INVALID_HANDLE_VALUE, // 物理文件句柄 NVALID_HANDLE_VALUE 则创建一个进程间共享的对象
NULL, // 默认安全级别
PAGE_READWRITE, // 可读可写
0, // 高位文件大小
BUF_SIZE, // 低位文件大小
L"ShareMemoryPDU" // 映射文件名，即共享内存的名称
);
if (0 == hMapFile)
{
return 0;
}
// 映射缓存区视图 , 得到指向共享内存的指针
// 将hFileMapping共享内存衍射到本进程的地址空间中
LPVOID lpBase = MapViewOfFile(
hMapFile, // 共享内存的句柄
FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 可读写许可
0,
0,
BUF_SIZE
);
if (0 == lpBase)
{
return 0;
}
g_EventRead = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, TEXT("EventRead")); //手动重置，初始状态未触发
if (nullptr == g_EventRead)
{
return 0;
}
g_EventWrite = CreateEvent(NULL, TRUE, TRUE, TEXT("EventWrite")); //手动重置，初始状态触发
if (nullptr == g_EventRead)
{
return 0;
}
g_EventWrite2 = CreateEvent(NULL, TRUE, TRUE, TEXT("EventWrite2")); //手动重置，初始状态触发
if (nullptr == g_EventWrite2)
{
return 0;
}
HANDLE handle1 = CreateThread(NULL, 0, WriteThread, lpBase, 0, NULL);
HANDLE handle2 = CreateThread(NULL, 0, MemoryThread, lpBase, 0, NULL);
WaitForSingleObject(handle1, INFINITE);
WaitForSingleObject(handle2, INFINITE);
// 解除文件映射
UnmapViewOfFile(lpBase);
// 关闭内存映射文件对象句柄
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
DWORD WriteThread(const LPVOID lp)
{
while (true)
{
WaitForSingleObject(g_EventWrite, INFINITE); // 等待读数据的信号
WaitForSingleObject(g_EventWrite2, INFINITE); // 等待读数据的信号
//将CPU利用率拷贝到共享内存中
MessageData* data = (MessageData*)lp;
data->CpuPercent = getCpuUsage();
Sleep(1000);
SetEvent(g_EventRead);
ResetEvent(g_EventWrite);
ResetEvent(g_EventWrite2);
}
return DWORD();
}
double getCpuUsage()
{
FILETIME preIdleTime;
FILETIME preKernelTime;
FILETIME preUserTime;
if (! GetSystemTimes(&preIdleTime, &preKernelTime, &preUserTime))
{
printf("GetSystemTimes failed\n");
return 0;
}
Sleep(1000);
FILETIME idleTime;
FILETIME kernelTime;
FILETIME userTime;
if (! GetSystemTimes(&idleTime, &kernelTime, &userTime))
{
printf("222222222222222222222222222\n");
return 0;
}
auto idle = CompareFileTime2(preIdleTime, idleTime);
auto kernel = CompareFileTime2(preKernelTime, kernelTime);
auto user = CompareFileTime2(preUserTime, userTime);
return (1.0 * (kernel + user - idle) * 100 / (kernel + user));
}
DWORD MemoryThread(const LPVOID lp)
{
while (true)
{
WaitForSingleObject(g_EventWrite, INFINITE); // 等待读数据的信号
WaitForSingleObject(g_EventWrite2, INFINITE); // 等待读数据的信号
//将内存利用率拷贝到共享内存中
MessageData* data = (MessageData*)lp;
data->MemoryPercent = getMemoryRate();
Sleep(1000);
SetEvent(g_EventRead);
ResetEvent(g_EventWrite);
ResetEvent(g_EventWrite2);
}
return DWORD();
}
代码Client
#include <iostream>
#include <windows.h>
#include <string>
using namespace std;
#define BUF_SIZE 4096
typedef struct Data {
DWORD MemoryPercent;
double CpuPercent;
}MessageData;
HANDLE g_EventRead; // 读信号灯
HANDLE g_EventWrite; // 写信号灯
HANDLE g_EventWrite2; // 写信号灯
DWORD ReadThread(const LPVOID lp)
{
while (true)
{
WaitForSingleObject(g_EventRead, INFINITE); // 等待读数据的信号
// 将数据拷贝到共享内存
// 将共享内存数据拷贝出来
char szBuffer[BUF_SIZE]{ 0 };
strcpy_s(szBuffer, (char*)lp);
MessageData* data = (MessageData*)lp;
std::cout << "客户数据读取成功！CPU: " << data->CpuPercent << " Memory : " << data->MemoryPercent << endl;
ResetEvent(g_EventRead); /* 将读取信号关闭 */
SetEvent(g_EventWrite);
SetEvent(g_EventWrite2);
}
}
int main()
{
// 打开共享的文件对象
HANDLE hMapFile = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS, NULL, L"ShareMemoryPDU");
if (0 == hMapFile)
{
// 打开共享内存句柄失败
std::cout << "打开共享失败！" << endl;
return 0;
}
LPVOID lpBase = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, 0);
if (0 == lpBase)
{
return 0;
}
g_EventRead = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, TEXT("EventRead"));
if (nullptr == g_EventRead)
{
return 0;
}
g_EventWrite = CreateEvent(NULL, TRUE, TRUE, TEXT("EventWrite"));
if (nullptr == g_EventRead)
{
return 0;
}
g_EventWrite2 = CreateEvent(NULL, TRUE, TRUE, TEXT("EventWrite2"));
if (nullptr == g_EventRead)
{
return 0;
}
HANDLE handle = CreateThread(NULL, 0, ReadThread, lpBase, 0, NULL);
if (0 == handle)
{
return 0;
}
WaitForSingleObject(handle, INFINITE);
// 解除文件映射
UnmapViewOfFile(lpBase);
// 关闭内存映射文件对象句柄
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
