IPC: 공유 메모리
공유 메모리 IPC 메커니즘을 사용하여 서로 다른 프로세스 간에 이미지 데이터를 공유하는 방법을 보여줍니다.
공유 메모리 예제는 ` QSharedMemory ` 클래스를 사용하여 공유 메모리를 통한 프로세스 간 통신을 구현하는 방법을 보여줍니다. 예제를 빌드하려면 `make`를 실행하십시오. 예제를 실행하려면 실행 파일의 인스턴스를 두 개 시작하십시오. `main()` 함수는 ` application ` 객체와 본 예제의 `Dialog` 클래스 인스턴스를 생성합니다. 대화 상자가 표시된 후, 표준 방식에 따라 제어권이 애플리케이션으로 넘어갑니다.
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication application(argc, argv);
Dialog dialog;
dialog.show();
return application.exec();
}Dialog 클래스의 인스턴스 두 개가 나타납니다.
Dialog 클래스는 QDialog 을 상속받습니다. 이 클래스는 사용자 인터페이스와 QSharedMemory 의 인스턴스를 캡슐화합니다. 또한 대화 상자의 두 버튼에 대응하는 loadFromFile() 및 loadFromMemory()라는 두 개의 공용 슬롯을 가지고 있습니다.
class Dialog : public QDialog
{
Q_OBJECT
public:
Dialog(QWidget *parent = nullptr);
public slots:
void loadFromFile();
void loadFromMemory();
private:
void detach();
private:
Ui::Dialog ui;
QSharedMemory sharedMemory;
};생성자는 사용자 인터페이스 위젯을 생성하고 각 버튼의 clicked() 신호를 해당 슬롯 함수에 연결합니다.
Dialog::Dialog(QWidget *parent)
: QDialog(parent), sharedMemory(QNativeIpcKey(u"QSharedMemoryExample"_s))
{
ui.setupUi(this);
connect(ui.loadFromFileButton, &QPushButton::clicked,
this, &Dialog::loadFromFile);
connect(ui.loadFromSharedMemoryButton, &QPushButton::clicked,
this, &Dialog::loadFromMemory);
setWindowTitle(tr("SharedMemory Example"));
}"QSharedMemoryExample"이 키로 사용되도록 QSharedMemory() 생성자에 전달된다는 점에 유의하십시오. 이는 시스템에서 기본이 되는 공유 메모리 세그먼트의 식별자로 사용됩니다.
대화 상자 중 하나에서 Load Image From File... 버튼을 클릭하십시오. loadFromFile() 슬롯이 호출됩니다. 먼저, 공유 메모리 세그먼트가 이미 프로세스에 연결되어 있는지 확인합니다. 연결되어 있다면 해당 세그먼트를 프로세스에서 분리하여 예제를 올바르게 시작할 수 있도록 합니다.
void Dialog::loadFromFile()
{
if (sharedMemory.isAttached())
detach();
ui.label->setText(tr("Select an image file"));
QString fileName = QFileDialog::getOpenFileName(0, QString(), QString(),
tr("Images (*.png *.xpm *.jpg)"));
QImage image;
if (!image.load(fileName)) {
ui.label->setText(tr("Selected file is not an image, please select another."));
return;
}
ui.label->setPixmap(QPixmap::fromImage(image));그런 다음 사용자에게 ` QFileDialog::getOpenFileName()`를 사용하여 이미지 파일을 선택하도록 요청합니다. 선택된 파일은 ` QImage`에 로드됩니다. ` QImage `를 사용하면 선택된 파일이 유효한 이미지인지 확인할 수 있으며, `setPixmap()`을 사용하여 대화 상자에 이미지를 즉시 표시할 수도 있습니다.
다음으로, QDataStream 를 사용하여 이미지를 QBuffer 로 스트리밍합니다. 이를 통해 이미지 크기를 파악할 수 있으며, 이 크기를 바탕으로 create()를 호출하여 공유 메모리 세그먼트를 할당합니다. 공유 메모리 세그먼트를 생성하면 해당 세그먼트가 프로세스에 자동으로 attaches 됩니다. 여기서 QBuffer 를 사용하면 이미지 데이터에 대한 포인터를 얻을 수 있으며, 이 포인터를 사용하여 QBuffer 에서 공유 메모리 세그먼트로 memcopy()를 수행합니다.
// load into shared memory
QBuffer buffer;
buffer.open(QBuffer::ReadWrite);
QDataStream out(&buffer);
out << image;
int size = buffer.size();
if (!sharedMemory.create(size)) {
if (sharedMemory.error() == QSharedMemory::AlreadyExists) {
sharedMemory.attach();
} else {
ui.label->setText(tr("Unable to create or attach to shared memory segment: %1")
.arg(sharedMemory.errorString()));
return;
}
}
sharedMemory.lock();
char *to = (char*)sharedMemory.data();
const char *from = buffer.data().data();
memcpy(to, from, qMin(sharedMemory.size(), size));
sharedMemory.unlock();
}복사 작업을 수행하기 전에 공유 메모리 세그먼트에 대해 lock()을 호출하고, 복사가 끝난 직후 다시 unlock()을 호출한다는 점에 유의하십시오. 이를 통해 memcopy()를 수행하는 동안 공유 메모리 세그먼트에 대한 배타적 접근 권한을 확보할 수 있습니다. 다른 프로세스가 해당 세그먼트의 잠금을 보유하고 있는 경우, 우리 프로세스는 잠금이 해제될 때까지 차단됩니다.
또한 이 함수는 memcopy()와 unlock()을 수행한 후 공유 메모리 세그먼트에서 detach()을 호출하지 않는다는 점에 유의하십시오. 마지막 프로세스가 공유 메모리 세그먼트에서 분리되면 운영 체제가 해당 세그먼트를 해제한다는 사실을 상기하십시오. 현재 이 프로세스만이 공유 메모리 세그먼트에 연결되어 있으므로, 만약 loadFromFile()이 공유 메모리 세그먼트에서 분리된다면, 우리가 다음 단계로 넘어가기 전에 세그먼트가 파괴될 것입니다.
함수가 반환될 때, 선택한 파일이 qt.png라면 첫 번째 대화 상자는 다음과 같이 표시됩니다.
두 번째 대화 상자에서 ‘ Display Image From Shared Memory ’ 버튼을 클릭하세요. loadFromMemory() 슬롯이 호출됩니다. 먼저 첫 번째 프로세스가 생성한 것과 동일한 공유 메모리 세그먼트에 프로세스를 attaches 합니다. 그런 다음 세그먼트에 대한 배타적 액세스 권한을 locks 하고, 공유 메모리 세그먼트 내의 이미지 데이터에 QBuffer 를 연결합니다. 그 후 데이터를 QImage 로 스트리밍하고 세그먼트를 unlocks 합니다.
void Dialog::loadFromMemory()
{
if (!sharedMemory.attach()) {
ui.label->setText(tr("Unable to attach to shared memory segment.\n" \
"Load an image first."));
return;
}
QBuffer buffer;
QDataStream in(&buffer);
QImage image;
sharedMemory.lock();
buffer.setData((char*)sharedMemory.constData(), sharedMemory.size());
buffer.open(QBuffer::ReadOnly);
in >> image;
sharedMemory.unlock();
sharedMemory.detach();
ui.label->setPixmap(QPixmap::fromImage(image));
}이 경우, 해당 함수는 세그먼트에서 ` detach()`를 호출합니다. 이는 이제 해당 세그먼트의 사용이 사실상 완료되었기 때문입니다. 마지막으로, QImage 가 표시됩니다. 이 시점에서 두 대화 상자 모두 동일한 이미지를 표시해야 합니다. 첫 번째 대화 상자를 닫으면, 대화 상자의 소멸자(destructor)가 QSharedMemory 소멸자를 호출하며, 이로 인해 공유 메모리 세그먼트에서 분리됩니다. 이것이 세그먼트에서 분리되는 마지막 프로세스이므로, 운영 체제는 이제 공유 메모리를 해제합니다.
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