c – linux中共享内存中的多个链接列表

内容导读

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内容图文

我使用C语言和Linux作为平台.
我想在多个进程中共享多个结构,这些结构具有链接列表的头部(这些列表也应该被共享)和指向彼此的指针.此数据所需的内存最高可达1Mb.
因为我不能在共享内存中使用指针,因为它们对于不同的进程无效.

有两种选择：
1)使用偏移值而不是指针.
2)否则,使用不同的共享内存并使用共享内存ID(由shmget返回)而不是指针.

由于要共享的内存大小很大,哪个选项更好？
你能建议另一种选择吗？

谢谢.

解决方法:

使用偏移值.

而不是指针,从共享内存区域的开头使用size_t偏移量(以字符为单位).在访问或操作这些列表的任何地方,您都需要这样做.

编辑添加：

使用偏移量可以在大多数体系结构上编译为非常高效的代码,并且可以使用__sync..()内置函数以原子方式访问和修改它们.请记住对所有访问使用内置函数,包括读取：否则,在非原子读取期间(或反之亦然),该值可能已被原子修改,从而导致数据损坏.

如果您知道共享内存的大小永远不会超过4GB,那么您可以使用uint32_t作为偏移类型,在64位体系结构上每个“指针”保存四个字节.如果将所有目标对齐到32位边界,则可以将其四倍化为8GB.

使用uint32_t的非常好的副作用是你可以在所有64位和一些32位架构上原子地操作指针对(两个连续的偏移).假设您还拥有共享内存中的所有内容也与32位边界对齐,并使用每个32位单元的偏移量,您可以使用原子方式获取/设置指针对

static inline void get_pair(void *const base, const uint32_t offset, uint32_t *const pair)
{
    uint64_t *const ptr = (uint64_t *)(offset + (uint32_t *)base);
    uint64_t        val;

    val = __sync_or_and_fetch(ptr, (uint64_t)0);

    memcpy(pair, &val, sizeof val);
}

static inline void switch_pair(void *const base, const uint32_t offset, const uint32_t *const new, uint32_t *const old)
{
    uint64_t *const ptr = (uint64_t *)(offset + (uint32_t *)base);
    uint64_t        oldval, newval;

    memcpy(newval, &new, sizeof newval);

    do {
        /* Note: this access does not need to be atomic, */
        memcpy(oldval, ptr, sizeof oldval);
        /* because the next one verifies it. */
    } while (!__sync_bool_compare_and_swap(ptr, oldval, newval));

    if (old)
        memcpy(old, &oldval, sizeof oldval);
}

__sync …()内置函数至少可以在GCC和Intel CC中使用.新的C11标准也采用了C 11-style __atomic..()内置版本,但在当前的编译器中实现这些功能还需要一些时间.

如果您编写库代码或您希望维护多年的代码,它可能会节省您查找两种内置类型的时间,并为您自己添加注释(或者在需要时为其自己添加注释在内置插件之间进行转换,以描述如果它们已经可用,您将使用哪个原子内置.

最后,请记住,使用这样的共享内存意味着您必须遵守同样的注意事项,就好像您有多个线程同时访问内存一样.原子操作会有所帮助,如果你可以原子地操作指针对,你可以用列表做一些非常聪明的技巧,但你仍然需要对角落情况和可能的竞争条件非常敏锐.

内容总结

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