开源 C++ QT Widget 开发（十）IPC进程间通信--共享内存

 文章的目的为了记录使用C++ 进行QT Widget 开发学习的经历。临时学习，完成app的开发。开发流程和要点有些记忆模糊，赶紧记录，防止忘记。
 
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本章主要内容：Qt 的共享内存 (QSharedMemory) 实现的进程间通信 (IPC) 应用程序。

目录：

1.主要功能

2.源码分析

3.所有源码

4.效果演示

一、主要功能

这个应用程序实现了两个进程间通过共享内存进行通信的功能：
发送消息：将文本消息写入共享内存
接收消息：从共享内存读取消息并显示
自动检测：定时检查共享内存中是否有新消息

二、源码分析

1.  Mainwindow.h文件

使用 QSharedMemory 实现共享内存功能

使用 QTimer 定期检查共享内存

定义了三个主要槽函数对应按钮点击事件

包含共享内存设置和状态更新方法

2.  Mainwindow.cpp文件

setupSharedMemory()：
尝试创建共享内存（如果不存在）
如果已存在则附加到现有共享内存
处理创建/附加失败的情况

on_sendButton_clicked()：
检查并附加到共享内存
将消息和时间戳序列化到缓冲区
锁定共享内存并复制数据
更新状态并清空输入框

on_receiveButton_clicked()：
从共享内存读取数据
反序列化消息和时间戳
格式化并显示接收到的消息

checkSharedMemory()：
定时检查共享内存中是否有新消息
有消息时更新状态标签的样式提示用户

updateStatus()：
更新状态标签并设置临时样式
3秒后恢复默认状态

三、所有源码

1.  mianwindow.h文件

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QSharedMemory>
#include <QTimer>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui {
class MainWindow;
}
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow
{
    Q_OBJECT

public:
    MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

private slots:
    void on_sendButton_clicked();
    void on_receiveButton_clicked();
    void on_clearButton_clicked();
    void checkSharedMemory();

private:
    Ui::MainWindow *ui;
    QSharedMemory *sharedMemory;
    QTimer *checkTimer;

    void setupSharedMemory();
    void updateStatus(const QString &message);
};
#endif // MAINWINDOW_H

2.  mainwindow.cpp文件

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QBuffer>
#include <QDataStream>
#include <QMessageBox>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
    , sharedMemory(new QSharedMemory("MyAppSharedMemory", this))
{
    ui->setupUi(this);

    // 设置界面初始状态
    ui->statusLabel->setText("就绪");
    ui->statusLabel->setStyleSheet("QLabel { background-color: lightgray; padding: 5px; }");

    // 设置共享内存
    setupSharedMemory();

    // 创建定时器定期检查共享内存
    checkTimer = new QTimer(this);
    connect(checkTimer, &QTimer::timeout, this, &MainWindow::checkSharedMemory);
    checkTimer->start(1000); // 每秒检查一次

    // 设置初始消息
    ui->messageEdit->setText("你好，这是来自QT共享内存的消息！");
}

MainWindow::~MainWindow()
{
    // 清理共享内存
    if (sharedMemory->isAttached()) {
        sharedMemory->detach();
    }
    delete ui;
}

void MainWindow::setupSharedMemory()
{
    // 尝试创建或附加到共享内存
    if (!sharedMemory->create(1024) && sharedMemory->error() == QSharedMemory::AlreadyExists) {
        if (sharedMemory->attach()) {
            updateStatus("已连接到现有共享内存");
        } else {
            updateStatus("无法附加到共享内存: " + sharedMemory->errorString());
        }
    } else if (sharedMemory->isAttached()) {
        updateStatus("已创建新的共享内存");
    } else {
        updateStatus("无法创建共享内存: " + sharedMemory->errorString());
    }
}

void MainWindow::on_sendButton_clicked()
{
    if (!sharedMemory->isAttached() && !sharedMemory->attach()) {
        updateStatus("无法附加到共享内存: " + sharedMemory->errorString());
        return;
    }

    QString message = ui->messageEdit->text();
    if (message.isEmpty()) {
        QMessageBox::warning(this, "警告", "消息不能为空！");
        return;
    }

    // 准备数据
    QBuffer buffer;
    buffer.open(QBuffer::ReadWrite);
    QDataStream out(&buffer);

    // 写入消息和时间戳
    out << message;
    out << QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");

    // 写入共享内存
    sharedMemory->lock();
    char *to = static_cast<char*>(sharedMemory->data());
    const char *from = buffer.data().data();
    memcpy(to, from, qMin(sharedMemory->size(), static_cast<int>(buffer.size())));
    sharedMemory->unlock();

    updateStatus("消息已发送到共享内存: " + message);
    ui->messageEdit->clear();
}

void MainWindow::on_receiveButton_clicked()
{
    if (!sharedMemory->isAttached() && !sharedMemory->attach()) {
        updateStatus("无法附加到共享内存: " + sharedMemory->errorString());
        return;
    }

    // 从共享内存读取数据
    sharedMemory->lock();
    QByteArray byteArray(static_cast<const char*>(sharedMemory->constData()), sharedMemory->size());
    sharedMemory->unlock();

    QBuffer buffer(&byteArray);
    buffer.open(QBuffer::ReadOnly);
    QDataStream in(&buffer);

    QString message;
    QString timestamp;
    in >> message >> timestamp;

    if (message.isEmpty()) {
        ui->receivedTextEdit->append("没有可用的消息");
    } else {
        QString displayText = QString("[%1] %2").arg(timestamp, message);
        ui->receivedTextEdit->append(displayText);
        updateStatus("收到新消息: " + message);
    }
}

void MainWindow::on_clearButton_clicked()
{
    ui->receivedTextEdit->clear();
    updateStatus("已清除接收的消息");
}

void MainWindow::checkSharedMemory()
{
    // 定期检查共享内存中是否有新数据
    if (!sharedMemory->isAttached() && !sharedMemory->attach()) {
        return;
    }

    sharedMemory->lock();
    QByteArray byteArray(static_cast<const char*>(sharedMemory->constData()), sharedMemory->size());
    sharedMemory->unlock();

    QBuffer buffer(&byteArray);
    buffer.open(QBuffer::ReadOnly);
    QDataStream in(&buffer);

    QString message;
    QString timestamp;
    in >> message >> timestamp;

    if (!message.isEmpty()) {
        // 更新状态提示有新消息
        ui->statusLabel->setText("有新消息可用!");
        ui->statusLabel->setStyleSheet("QLabel { background-color: lightgreen; padding: 5px; }");
    }
}

void MainWindow::updateStatus(const QString &message)
{
    ui->statusLabel->setText(message);
    ui->statusLabel->setStyleSheet("QLabel { background-color: lightblue; padding: 5px; }");

    // 3秒后恢复普通状态
    QTimer::singleShot(3000, this, [this]() {
        ui->statusLabel->setText("就绪");
        ui->statusLabel->setStyleSheet("QLabel { background-color: lightgray; padding: 5px; }");
    });
}

3.  mainwindow.ui文件

在工程文件夹下用记事本打开

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<ui version="4.0">
 <class>MainWindow</class>
 <widget class="QMainWindow" name="MainWindow">
  <property name="geometry">
   <rect>
    <x>0</x>
    <y>0</y>
    <width>600</width>
    <height>400</height>
   </rect>
  </property>
  <property name="windowTitle">
   <string>QT共享内存IPC示例</string>
  </property>
  <widget class="QWidget" name="centralwidget">
   <layout class="QVBoxLayout" name="verticalLayout">
    <item>
     <widget class="QLabel" name="label">
      <property name="text">
       <string>发送消息:</string>
      </property>
     </widget>
    </item>
    <item>
     <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout">
      <item>
       <widget class="QLineEdit" name="messageEdit"/>
      </item>
      <item>
       <widget class="QPushButton" name="sendButton">
        <property name="text">
         <string>发送</string>
        </property>
       </widget>
      </item>
     </layout>
    </item>
    <item>
     <widget class="QLabel" name="label_2">
      <property name="text">
       <string>接收的消息:</string>
      </property>
     </widget>
    </item>
    <item>
     <widget class="QTextEdit" name="receivedTextEdit"/>
    </item>
    <item>
     <layout class="QHBoxLayout" name="horizontalLayout_2">
      <item>
       <widget class="QPushButton" name="receiveButton">
        <property name="text">
         <string>接收消息</string>
        </property>
       </widget>
      </item>
      <item>
       <widget class="QPushButton" name="clearButton">
        <property name="text">
         <string>清除</string>
        </property>
       </widget>
      </item>
      <item>
       <spacer name="horizontalSpacer">
        <property name="orientation">
         <enum>Qt::Horizontal</enum>
        </property>
        <property name="sizeHint" stdset="0">
         <size>
          <width>40</width>
          <height>20</height>
         </size>
        </property>
       </spacer>
      </item>
     </layout>
    </item>
    <item>
     <widget class="QLabel" name="statusLabel"/>
    </item>
   </layout>
  </widget>
 </widget>
 <resources/>
 <connections/>
</ui>

四、效果演示

输入消息

发送消息

接收消息