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boost :: interprocess :: shared_ptr threadsafe（和進程間安全）？

[英]Is boost::interprocess::shared_ptr threadsafe (and interprocess-safe)?

原文 2011-03-20 00:35:11 0 6 c++/ boost/ parallel-processing/ boost-interprocess

我想在線程之間共享數據，並在最后一個用戶完成后自動刪除它。 大多數情況下，這似乎在boost::fixed_managed_shared_memory段中使用boost::interprocess::shared_ptr ：但並非總是如此。

那么，是boost::interprocess::shared_ptr線程（和進程間）-safe？

如果我在固定地址使用我的共享內存（我很確定這在我的64位（井，48位）地址空間中可以正常），是否可以使用普通的boost::shared_ptr而不是boost::shared_ptr （線程安全）？

一些澄清：

我使用的指針類型是plain void* ，（我的共享內存映射到固定地址）。

線程安全的問題是關於引用計數 - 即，是否允許同時復制/銷毀在不同進程中同一事物的共享指針。 不能訪問不同線程中的相同共享指針，也不能訪問指針。

6 個解決方案

boost::interprocess:shared_ptr中使用的引用計數是使用boost/interprocess/detail/atomic.hpp定義的原子計數器實現的， boost/interprocess/detail/atomic.hpp邏輯主要由boost/interprocess/smart_ptr/detail/sp_counted_base_atomic.hpp 。 目的是以線程（和進程間）安全的方式處理引用計數。

原子操作實現因具體目標平台而異（Windows使用Win32 Interlocked API，某些平台使用各種內聯匯編等）。 了解您要定位的平台可能會有所幫助。 我想你可能會遇到refcount處理中的錯誤，盡管我不會指望它。

我已經將上述答案限制在你想要專門解決的領域：

線程安全的問題是關於引用計數 - 即，是否允許同時復制/銷毀在不同進程中同一事物的共享指針。 不能訪問不同線程中的相同共享指針，也不能訪問指針。

也就是說，我會查看可能由您在上面提到的項目引入的錯誤，或者通過某種方式創建“獨立” boost::interprocess:shared_ptr對象（其中不同的shared_ptr使用不同的refcounts引用相同的對象）。 如果你有一些代碼繼續使用和/或傳遞原始對象指針，這種情況很容易發生。

boost::shared_ptr<T>不是進程間安全的，所以在這種情況下它是否是多線程安全的是沒有實際意義的。 （該陳述假定BOOST_SP_DISABLE_THREADS未被#defined用於程序的操作。）

boost::interprocess::shared_ptr<T>就其本質而言，設計為跨進程安全，以及其本質上的多線程安全。 當最后一個引用超出范圍時，可以清除指向的對象。 顯然，這種清理發生在用於對象的共享內存段的范圍內。

由於boost::shared_ptr<T>在許多平台上使用1.33.0版本的無鎖計數機制，因此除了最有可能在shared_memory段中跨對象刪除對象成功的可能性之外，它是不可能的。似乎Boost維護者不支持這些功能。

呃。 boost::shared_ptr絕對不是線程安全的。 至少不比例如std::vector更安全。 您可以從多個線程讀取boost::shared_ptr ，但只要任何線程正在編寫boost::shared_ptr它就必須與其他編寫器和讀取器同步。

不，你不能在共享內存中使用它，它從來沒有設計過。 例如，它使用一個所謂的“共享計數”對象來存儲引用計數和刪除器，並且該共享計數對象由shared_ptr代碼分配，因此它不會駐留在共享內存中。 此外， shared_ptr代碼（以及類似vtable的元數據）可能在不同進程中處於完全不同的地址，因此任何虛函數調用也都是一個問題（IIRC shared_ptr在內部使用虛函數 - 或者至少是函數指針，這導致同樣的問題）。

我不知道 boost::interprocess::shared_ptr是否是進程間安全的，但我很確定它不是。 進程間同步非常昂貴。 擁有boost::interprocess::shared_ptr 不這樣做能夠為用戶阻止訪問共享數據。 這樣，對於連續多次訪問，只需支付一次高同步成本。

編輯：我希望 Eamon Nerbonne在他的評論中提到的使用模式（使用boost::shared_ptr是線程安全的），對於boost::interprocess::shared_ptr也是可以的。 雖然不能肯定地說。

“大多數情況下，這似乎在boost :: fixed_managed_shared_memory段中使用boost :: interprocess :: shared_ptr：但並非總是如此。” 如果並不總是意味着刪除總是不起作用：只需使用一個信號量與您的線程安全容器。 此信號量不會提高線程安全性，但您可以驗證甚至限制用戶使用數據的數量。 如果信號量為0，則不再有用戶，安全刪除共享數據。 如果那里只有一個用戶，則為1，因此請復制出用戶請求的數據，刪除共享容器，然后返回副本。

通過查看shared_ptr.hpp中的代碼以及boost網站上的文檔，似乎解除引用單個實例可能是也可能不是線程安全，具體取決於第二個模板參數，該參數決定了要使用的內部指針類型。具體來說，“內部指針與typename VoidAllocator :: pointer類型具有相同的指針類型（即，如果typename VoidAllocator :: pointer為offset_ptr，則內部指針將為offset_ptr）。” 由於dereferences只返回此類的get（）/ get_pointer（）方法的結果，它應該完全取決於它。 如果您想要同時進行只讀訪問，Boost :: shared_ptr將起作用。 對於來自多個線程的寫訪問，您可能必須在offset_ptr之后編寫自己的包裝器。