共享内存中的STL结构

Question

我需要在我的结构内部创建一个像结构一样的队列，用作共享内存。 我怎样才能做到这一点 ？ 我的编译器是Visual C ++。

Answer 1

我担心在共享内存中使用复杂的C ++对象并不是那么简单。 您必须考虑两件事。

1）

您需要在共享内存区域而不是堆栈中创建类实例。 您可以通过使用placement new运算符来实现。 例：

#include <new> // for placement new operator

class X
{
     // whatever
};

// suppose this points to some shared memory area
void *shared_mem = getSharedMem();

// this creates an instance of X at the start address of shared_mem
new(shared_mem) X;

// now you have a reference to an instance of X in the shared memory area
X& shared_x = *reinterpret_cast<X*>(shared_mem);

但是请注意，只有一个进程应负责在共享内存中构造该对象。 同样，其他参与的进程也需要一种方法来知道对象是否已经正确初始化并且可以安全地访问。 访问还需要某种进程间锁定（例如，在Win32上名为互斥锁）

2）

如果您的类类型需要动态内存（例如队列数据结构），则内存不能像往常一样来自堆，因为堆对于一个进程是本地的。 如果要使用STL队列容器，则可以实现自己的STL分配器类，该类不从堆中而是从共享内存中获取其内存。

所使用的分配器类是STL模板声明的一部分。 例如std :: deque <T，A>，其中A是分配器类型。 默认情况下，使用标准STL分配器，该分配器从堆中获取其内存。

然后，您的自定义共享内存分配器将需要知道从哪个共享内存地址可以准确分配内存。 大多数STL实现中的分配器支持在分配器的每个实例数据上都不能很好地发挥作用（据我所知），因此您可能需要分配器中的一些全局/静态数据，以便它可以知道从何处获取共享内存从。

总而言之，最好编写一个简单的自定义队列类，该类在共享内存上运行，如1）中所述。 您可以使队列类使用静态大小的内存，例如，它可以在队列中恰好容纳100个对象的空间，如果超过此限制，则操作将失败。

Answer 2

1. 使用互斥量可以保护共享内存，无论它是哪种数据类型或类。 数据的复杂程度无关紧要。 另请阅读有关互斥锁工作原理的信息 ，以及Wikipedia Threads文章。 您的共享数据必须在堆中或作为全局变量，但不在堆栈上，即不是局部变量。
2. 对于所有数据访问，您必须：
   • 锁定互斥
   • 复制数据或写入数据（在这里不要花费太多时间）
   • 释放互斥
   • 使用数据（如果已复制）
3. 您是否要为线程和互斥使用轻量级的，开源的，多平台的C ++库？ 尝试TinyThread ++ 。 它的许可证也免费用于商业用途。 它仅包含3个文件。 请参阅有关如何使用它的文档。 C版本是TinyCThread 。