本文介绍 C++ 在 Windows 平台下使用共享内存进行进程间通信的方法。通过文件映射对象实现多进程访问同一物理内存区域。核心步骤包括创建映射对象、映射到虚拟地址空间、读写数据及释放资源。涉及关键 API 如 CreateFileMapping、OpenFileMapping、MapViewOfFile 等。示例展示了服务端写入和客户端读取的完整流程，适用于高效数据共享场景。
共享内存（Shared Memory）是进程间通信（IPC, Inter-Process Communication）的一种高效方式。 它允许多个进程直接访问同一块物理内存区域，从而实现数据共享，效率远高于管道或消息队列。
在 Windows 系统中，共享内存通过 文件映射对象（File Mapping Object） 实现。
核心思想是：
MapViewOfFile() 函数把这段共享区域映射到自己进程的虚拟地址空间；
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#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace std;
#define BUF_SIZE 1024
int main() {
// 要共享的数据
char szBuffer[] = "C/C++";
// 1. 创建共享文件映射对象
HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(
INVALID_HANDLE_VALUE, // 使用系统分页文件
NULL, // 默认安全属性
PAGE_READWRITE, // 可读可写
0, // 高 32 位文件大小
BUF_SIZE, // 共享内存大小
L"LSEDU" // 共享内存名称（标识）
);
if (hMapFile == NULL) {
cout << "创建共享内存失败！错误码：" << GetLastError() << endl;
return 0;
}
// 2. 映射到当前进程的地址空间
LPVOID lpBase = MapViewOfFile(
hMapFile, // 映射对象句柄
FILE_MAP_ALL_ACCESS,// 读写权限
0, 0, // 偏移量
BUF_SIZE // 映射大小
);
if (lpBase == NULL) {
cout << "映射内存失败！错误码：" << GetLastError() << endl;
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
// 3. 向共享内存写入数据
strcpy((char*)lpBase, szBuffer);
cout << "\n服务器程序端：" << (char*)lpBase << endl << endl;
// 挂起等待客户端读取数据
Sleep(20000);
// 4. 释放资源
UnmapViewOfFile(lpBase);
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
服务器程序端：C/C++
#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace std;
#define BUF_SIZE 1024
int main() {
// 1. 打开已存在的共享内存对象
HANDLE hMapFile = OpenFileMapping(
FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 访问权限
FALSE, // 不继承句柄
L"LSEDU" // 必须与服务端名称一致
);
if (hMapFile == NULL) {
cout << "打开共享内存失败，请检查服务器是否启动。" << endl;
return 0;
}
// 2. 映射到当前进程地址空间
LPVOID lpBase = MapViewOfFile(
hMapFile,
FILE_MAP_ALL_ACCESS,
0, 0, BUF_SIZE
);
if (lpBase == NULL) {
cout << "映射失败！错误码：" << GetLastError() << endl;
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
// 3. 从共享内存中读取数据
char szBuffer[BUF_SIZE] = { 0 };
strcpy(szBuffer, (char*)lpBase);
cout << "\n客户端程序端：" << szBuffer << endl << endl;
// 4. 释放资源
UnmapViewOfFile(lpBase);
CloseHandle(hMapFile);
return 0;
}
客户端程序端：C/C++
先运行服务器程序（写入端）
创建名为 "LSEDU" 的共享内存区域，并写入字符串数据。
再运行客户端程序（读取端）
客户端打开同名共享内存 "LSEDU"，读取其中的数据。
注意：
Sleep(20000) 保证服务端在 20 秒内保持共享内存有效。CreateFileMapping() —— 创建共享内存对象HANDLE CreateFileMapping(
HANDLE hFile, // 文件句柄
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, // 安全属性
DWORD flProtect, // 保护属性（读/写）
DWORD dwMaximumSizeHigh, // 文件大小高 32 位
DWORD dwMaximumSizeLow, // 文件大小低 32 位
LPCWSTR lpName // 映射对象名称
);
（1）功能 创建一个文件映射对象（File Mapping Object），可用于：
hFile=INVALID_HANDLE_VALUE 时）创建一个基于系统分页文件的共享内存对象。（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
hFile | 需要映射的文件句柄。若为 INVALID_HANDLE_VALUE，表示使用系统分页文件（即纯内存共享） |
lpAttributes | 安全属性，一般传 NULL |
flProtect | 保护模式，如 PAGE_READWRITE（可读写）、PAGE_READONLY（只读） |
dwMaximumSizeHigh | 文件最大尺寸的高 32 位，一般填 0 |
dwMaximumSizeLow | 文件最大尺寸的低 32 位，指定共享内存大小（单位：字节） |
lpName | 共享内存名称，客户端需使用相同名称打开 |
（3）返回值
成功：返回文件映射对象句柄（HANDLE）
失败：返回 NULL，可调用 GetLastError() 获取错误代码。
（4）注意事项
OpenFileMapping() —— 打开已存在的共享内存HANDLE OpenFileMapping(
DWORD dwDesiredAccess, // 访问权限
BOOL bInheritHandle, // 是否继承句柄
LPCWSTR lpName // 共享内存名称
);
（1）功能 打开由其他进程创建的命名共享内存对象。
（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
dwDesiredAccess | 打开权限，如 FILE_MAP_ALL_ACCESS（读写）或 FILE_MAP_READ（只读） |
bInheritHandle | 是否允许子进程继承句柄，一般为 FALSE |
lpName | 共享内存名称，必须与 CreateFileMapping() 中一致 |
（3）返回值
成功：返回对象句柄
失败：返回 NULL
（4）注意事项
NULL。CloseHandle() 关闭。MapViewOfFile() —— 将共享内存映射到当前进程LPVOID MapViewOfFile(
HANDLE hFileMappingObject, // 映射对象句柄
DWORD dwDesiredAccess, // 访问权限
DWORD dwFileOffsetHigh, // 偏移高位
DWORD dwFileOffsetLow, // 偏移低位
SIZE_T dwNumberOfBytesToMap // 映射大小
);
（1）功能 将文件映射对象的一部分（或全部）映射到当前进程的虚拟地址空间。 成功后即可直接像操作普通内存一样读写共享内存。
（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
hFileMappingObject | 文件映射对象句柄（来自 CreateFileMapping 或 OpenFileMapping） |
dwDesiredAccess | 访问权限（如 FILE_MAP_ALL_ACCESS） |
dwFileOffsetHigh / dwFileOffsetLow | 文件偏移量，一般传 0 |
dwNumberOfBytesToMap | 映射大小（字节数），为 0 表示整个文件 |
（3）返回值
成功：返回指向共享内存首地址的指针（LPVOID）
失败：返回 NULL
（4）注意事项
UnmapViewOfFile() 解除映射。UnmapViewOfFile() —— 解除内存映射BOOL UnmapViewOfFile(LPCVOID lpBaseAddress);
（1）功能
撤销通过 MapViewOfFile() 建立的内存映射关系。
（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
lpBaseAddress | MapViewOfFile 返回的映射地址指针 |
（3）返回值
成功返回 TRUE，失败返回 FALSE。
（4）注意事项 解除映射并不会删除共享内存，只是让当前进程不再访问它。
CloseHandle() —— 关闭对象句柄BOOL CloseHandle(HANDLE hObject);
（1）功能
关闭由 CreateFileMapping() 或 OpenFileMapping() 获得的对象句柄。
（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
hObject | 对象句柄，如共享内存、文件、线程等 |
（3）返回值
成功返回 TRUE，失败返回 FALSE。
（4）注意事项
Sleep() —— 线程休眠void Sleep(DWORD dwMilliseconds);
（1）功能 使当前线程挂起指定时间（单位：毫秒）。
（2）参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
dwMilliseconds | 挂起时间，如 Sleep(20000) 表示休眠 20 秒 |
（3）作用 用于让服务器程序保持共享内存有效时间，等待客户端读取。
GetLastError() —— 获取系统错误码DWORD GetLastError(void);
FormatMessage() 打印详细错误说明。| 函数名 | 类型 | 主要作用 |
|---|---|---|
CreateFileMapping | Windows API | 创建共享内存对象 |
OpenFileMapping | Windows API | 打开已有共享内存对象 |
MapViewOfFile | Windows API | 建立映射关系（映射到本进程） |
UnmapViewOfFile | Windows API | 解除映射 |
CloseHandle | Windows API | 关闭句柄 |
Sleep | Windows API | 延时等待 |
GetLastError | Windows API | 获取系统错误信息 |
| 分类 | 描述 |
|---|---|
| 技术名称 | 共享内存（Shared Memory） |
| 实现原理 | 基于文件映射（File Mapping） |
| 优点 | 速度快，数据直接共享，无需拷贝 |
| 缺点 | 需额外同步机制（如信号量、互斥量）保证数据一致性 |
| 应用场景 | 进程间数据共享、图像传输、IPC 通信等 |