与结构数组共享内存

Question

我正在使用结构数组在两个进程之间共享数据。 当我尝试将共享内存访问到父进程中时，该程序在3秒钟后引发了Segmentation fault错误。 为什么数据没有正确共享？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>

#define LEN     3

typedef struct {
    int val;
} val_t;

int
main (int argc, char *argv[])
{
    key_t   key;
    int     shmid, i, size;
    val_t   **val;

    if ((key = ftok(argv[0], 'D')) == -1) {
        perror("ftok");
        exit(1);
    }

    size = sizeof(val_t *) * LEN;

    if (fork() == 0) {
        if ((shmid = shmget(key, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666)) == -1) {
            perror("shmget");
            exit(1);
        }

        val = (val_t **) shmat(shmid, 0, 0);
        if (val == (val_t **)(-1)) {
            perror("shmat");
            exit(1);
        }

        for (i = 0; i < LEN; i++) {
            val[i] = (val_t *) malloc(sizeof(val_t));
            val[i]->val = i;
        }

        while (val[0]->val != 3)
            sleep(1);

        if (shmdt(val) == -1) {
            perror("shmdt");
            exit(1);
        }
        shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
    }
    else {
        sleep(3);

         if ((shmid = shmget(key, size, IPC_EXCL)) == -1) {
            perror("shmget");
            exit(1);
        }

        val = (val_t **) shmat(shmid, 0, 0);
        if (val == (val_t **)(-1)) {
            perror("shmat");
            exit(1);
        }

        printf("%d\n", val[0]->val);
        val[0]->val = 3;

        if (shmdt(val) == -1) {
            perror("shmdt");
            exit(1);
        }
    }

    return 0;
}

Answer 1

问题是您没有共享结构数组，而是共享了指向结构的指针数组，并且这些指针指向使用malloc分配的非共享内存。 您想要的代码更像：

val_t   *val;
size = sizeof(val_t) * LEN;

if (fork() == 0) {
    if ((shmid = shmget(key, size, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666)) == -1) {
        perror("shmget");
        exit(1); }

    val = (val_t *) shmat(shmid, 0, 0);
    if (val == (val_t *)(-1)) {
        perror("shmat");
        exit(1); }

    for (i = 0; i < LEN; i++) {
        val[i].val = i; }

也就是说，使用结构体数组，而不是结构体指针数组。

请注意，这仅在您的结构（因此您的共享内存）中永远没有任何指针的情况下才起作用-即使这些指针指向共享内存，它也可能位于不同进程中的不同地址。

Answer 2

您想在进程之间共享struct ，但是您只共享指向结构的指针 。 如果那些指向在派生之前分配和初始化的struct的对象，则它们在两个进程中均有效，但是指向struct的不同副本（ malloc()仅分配私有内存，从不共享）。 但是，实际上，指针仅在执行malloc()的子代中有效。

因此，分配一个结构数组，而不是一个指针数组：

val_t *val;

/* ... */

size = sizeof(val_t) * LEN;

/* ... */

val = (val_t *) shmat(shmid, 0, 0);

而且，如果您这样做，就不需要malloc() （或free() ）单个struct 。

Answer 3

在，

val = (val_t **) shmat(shmid, 0, 0);

val指向共享内存中类型为val_t*的数组。 可以在附加到同一共享内存段的另一个进程中访问它。

但在，

val[i] = (val_t *) malloc(sizeof(val_t));

val[i]指向由malloc()分配的malloc() ，该内存是进程专用的。 不能在其他进程中访问此指针。 因此，当您在子进程中执行此操作时，就会出现Segmentation fault 。

val[0]->val = 3;