哪种数据结构最适合共享内存方案和快速查找

Question

我仍处于项目的概念阶段。 尚未开始执行代码。 子任务是这样的：

2进程将从一个通常访问的DLL中请求数据。 该DLL会将这些数据存储在内存中的缓冲区中。 如果仅在DLL中实例化一个结构并将数据存储在其中，则每个流程实例将具有单独的结构，并且数据将不常见。 因此，我需要共享内存实现。 现在，我还有另一个要求，就是要在数据中快速查找时间。 我不确定如何将AVL树存储在共享内存空间中。 Internet上是否存在可存储在共享内存空间中的AVL树/哈希映射的实现？ 另外，这是解决问题的正确方法吗？ 还是我应该一起使用其他东西？

TIA！

Answer 1

这是否是正确的方法取决于各种因素，例如，数据的生产成本如何，流程是否需要就数据相互通信等等。 该答案的其余部分假定您确实确实需要共享内存中的查找结构。

您可以使用任何数据结构，只要您可以在共享内存空间中为数据和数据结构的内部分配存储空间。 这通常意味着您将无法使用malloc ，因为每个进程的堆通常保持私有状态。 您将需要自己的自定义分配器。

假设您选择了AVL树。 这是一个实现它们的库： https : //github.com/fbuihuu/libtree 。 看起来在该库中，“内部” AVL节点数据被侵入式存储在“对象”中。 侵入式意味着您在声明对象struct时保留要由库使用的字段。 因此，只要使用自定义分配器为共享内存中的对象分配空间，并且还为根树struct分配空间，整个树就应该可以被多个进程访问。 您只需要确保共享内存本身在每个进程中都映射到相同的地址范围即可。

如果您使用非侵入式AVL实现，这意味着每个节点都由一个内部struct表示，然后指向一个包含数据的单独struct ，该库或您的实现将必须允许您以某种方式指定内部struct的分配器，这样您可以确保在共享内存中分配空间。

至于如何编写自定义分配器，这实际上取决于您的用法和系统。 您需要考虑是否需要“调整”共享内存区域的大小，系统是否允许您这样做，是否仅在该区域内分配固定宽度的块，还是需要支持任意长度的块，是否可以将数据结构分布在多个共享内存区域中，是否可以同步和通信，等等。 如果您走这条路线，则应就该主题提出一个新问题。 请务必提及您正在使用的系统（Windows？）以及您的限制。

编辑

只是为了进一步阻止您执行此操作（除非有必要）：例如，如果您的数据制作成本很高，但是您不关心一旦数据可用，进程是否会建立自己的独立查找结构，那么您可以，例如，让DLL将数据写入共享内存中的简单环形缓冲区，其余代码从那里获取。 除非要建立两个AVL树，否则它们并不是真正的问题。

另外，如果您只关心并发，并且有两个进程并不重要，则可以使它们成为一个进程的两个线程。

Answer 2

对于Windows，Microsoft推荐的函数将每个进程的不同指针值返回到共享内存。 这意味着在共享内存中，必须使用偏移量（从共享内存的起始位置开始）而不是指针。 例如，在链接列表中，存在下一个偏移量而不是下一个指针。 您可能需要创建宏以将偏移量转换为指针，并将指针转换为偏移量。