C语言中具有共享内存和信号量的客户机-服务器程序

我真的不明白共享内存是如何工作的，我正在尝试编写一个服务器-客户机程序，其中服务器和客户机使用共享内存和信号量相互通信

共享内存结构：

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;

服务器：

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\u t key=ftok（“2048\u client.c”，42）；
如果（键==-1）{
printf（“ftok失败”）；
返回-1；
}
共享内存*shm；
如果（（shmid=shmget（键，大小（msg），IPC|u CREAT | 0600））<0）{
佩罗尔（“shmget”）；
出口（1）；
}
如果（（shm=shmat（shmid，NULL，0））==（char*）-1）{
佩罗尔（“shmat”）；
出口（1）；
}
msg=shm；
int方向=-1；
srand（时间（空））；
//服务器为共享内存结构设置值
sem\u等待（&msg->sem\u服务器）；
//设置电路板
初始化（）；
//这块板从两块开始
创建游戏片（）；
printf（“创建的作品”）；
创建游戏片（）；
msg->client=0；
int i；
对于（i=0；iboard[i]=board[i]；
sem_post（&msg->sem_服务器）；
//游戏循环
而(1){
//客户端读取和更改值
//服务器读取客户端更改的值
如果（！移动_板（方向））
继续；
sem\u等待（&msg->sem\u服务器）；
移动++；
方向=味精->方向；
如果（勾选_win（））{
印刷电路板（-1）；
printf（“祝贺您！您赢得了%d个移动\r\n”，移动）；
返回0；
}
创建游戏片（）；
如果（！has_moves_left（））{
印刷电路板（-1）；
printf（“您输了！再试一次\r\n”）；
//睡眠（1）；
返回1；
}
sem_post（&msg->sem_服务器）；
}

客户：

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); 
}

int-shmid；
key\u t key=ftok（“2048\u client.c”，42）；
如果（键==-1）{
printf（“ftok失败”）；
返回-1；
}
共享内存*shm；
msg=（共享内存*）malloc（sizeof（共享内存））；
如果（（shmid=shmget（键，大小（msg），IPC|u CREAT | 0600））<0）{
佩罗尔（“shmget”）；
出口（1）；
}
如果（（shm=shmat（shmid，NULL，0））==（char*）-1）{
佩罗尔（“shmat”）；
出口（1）；
}
atexit（退出时2）；
系统（“stty raw”）；
srand（时间（空））；
而(1){
//客户端读取服务器更改的值并对其进行更改
sem\u等待（&msg->sem\u服务器）；
印刷电路板（方向）；
方向=按键（）；
msg->direction=方向；
sem_post（&msg->sem_服务器）；
}

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有人能告诉我如何协调客户端和服务器访问共享内存的方式，使其根据代码中的注释工作吗？

SHM\u UNLOCK并没有按照您的想法工作。它试图在内存中锁定页面，而不是阻止访问。您需要一个信号量来控制对共享内存的访问。请参阅semctl、semget等，并在客户端和服务器中使用它们以实现互斥访问

您的代码有很多错误

• 您根本没有初始化信号量。对于此操作 信号量位于共享内存中，请确保将pshared参数设置为非零
• 通过这种方式，您不能仅使用一个信号量进行双向同步 （否则，你会发布一个sem_post，也就是说，sem_会立即在同一个网站上等待 进程，因此该线程可以继续，而另一个线程无法运行）
• 您在客户机中malloc'msg，但从未将其推送到共享内存中， 因此，共享内存仍然没有初始化
• 您认为系统（“STTYRAW”）除了打开一个严重的安全问题大罐之外，还能实现什么
• 显然，它不是可运行的代码。我已经解决了很多小问题，但半小时后就放弃了，因为问题太多了。将char*与shared_mem*进行比较是错误的。在编译器上启用-Wall和-Wextra并修复所有警告。您的代码中充满了它，不幸的是，所有这些都表明存在严重问题

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阵列“板”。这是不合适的，原因有二：

• 电路板始终是二维的，为什么不使用二维阵列呢
• 您可以将其用作全局变量，所有函数都可以访问它。这是“javascript”风格的编程。请将电路板设置为main本地，并将其传递给各个功能

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添加了信号量，但我仍然认为我做错了什么，因为它仍然无法按预期工作。我看不出在哪里创建/初始化信号量。（1） 客户机和服务器是无关的PGM还是分叉的？（2） 您使用的是sem_init还是sem_open？请不要使用semctl/semget和friends，它们是“旧接口”。使用较新的POSIX接口sem_init/sem_post/sem_wait，使用起来不那么麻烦。@Klaas van Gend，OP已经在使用sysV共享内存，而我（通常）更喜欢并推荐POSIX接口sysV信号量，但它确实具有POSIX ipc系列中不可用的功能。他们不会离开的。