c - 无需复制的 Windows 环形缓冲区

Question

在Ring Buffer 的 Wikipedia entry中，有一个示例代码显示了UNIX系统的一个 hack，其中一块内存的相邻虚拟内存被映射到相同的物理内存，从而实现了一个不需要任何memcpy等的环形缓冲区。我想知道如果有办法在Windows中进行类似的操作？

谢谢，弗雷泽

Answer 1

我并没有真正遵循维基百科中示例的所有细节。考虑到这一点，您可以使用CreateFileMapping和MapViewOfFile在 Windows 中映射内存，但是 MapViewOfFile 不允许您为映射指定基地址。MapViewOfFileEx可用于指定基地址，因此也许您可以使用类似的技术。

我无法判断这是否真的有效：

// determine valid buffer size
SYSTEM_INFO info;
GetSystemInfo(&info);

// note that the base address must be a multiple of the allocation granularity
DWORD bufferSize=info.dwAllocationGranularity;

HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(
             INVALID_HANDLE_VALUE,
             NULL,
             PAGE_READWRITE,
             0,
             bufferSize*2,
             L"Mapping");

BYTE *pBuf = (BYTE*)MapViewOfFile(hMapFile,
                    FILE_MAP_ALL_ACCESS,
                    0,                   
                    0,                   
                    bufferSize);
MapViewOfFileEx(hMapFile,
                    FILE_MAP_ALL_ACCESS,
                    0,                   
                    0,                   
                    bufferSize,
                    pBuf+bufferSize);

Answer 2

哎呀，这是最近很让我担心的话题。我需要在 Windows 上进行 posix 优化的环形缓冲区，主要是因为它的随机访问接口，但从来不知道如何实现它。现在，@1800 INFORMATION 提出的代码有时有效，有时无效，但无论如何这个想法很棒。

问题是，MapViewOfFileEx有时会因 ERROR_INVALID_ADDRESS 而失败，这意味着它无法将视图映射到pBuf+bufferSize. 这是因为被MapViewOfFile调用的 before 选择了一个bufferSize长度为（从 开始pBuf）的空闲地址空间，但它不保证这个地址空间很bufferSize*2长。为什么我们需要bufferSize*2虚拟内存？因为我们的环形缓冲区需要换行。这就是第二个映射视图的用途。当读或写指针离开第一个视图时，它进入第二个视图（因为它们在内存中是连续的），但实际上它从相同的映射开始。

UINT_PTR addr;
HANDLE hMapFile;
LPVOID address, address2;

hMapFile = CreateFileMapping (    // create a mapping backed by a pagefile
    INVALID_HANDLE_VALUE,
    NULL,
    PAGE_EXECUTE_READWRITE,
    0,
    bufferSize*2,
    "Local\\mapping" );
if(hMapFile == NULL) 
    FAIL(CreateFileMapping);

address = MapViewOfFile (    // find a free bufferSize*2 address space
    hMapFile,
    FILE_MAP_ALL_ACCESS,
    0,                   
    0,                   
    bufferSize*2 );
if(address==NULL) 
    FAIL(MapViewOfFile);
UnmapViewOfFile(address);
// found it. hopefully it'll remain free while we map to it

addr = ((UINT_PTR)address);
address = MapViewOfFileEx (
    hMapFile,
    FILE_MAP_ALL_ACCESS,
    0,                   
    0,                   
    bufferSize, 
    (LPVOID)addr );

addr = ((UINT_PTR)address) + bufferSize;        
address2 = MapViewOfFileEx (
    hMapFile,
    FILE_MAP_ALL_ACCESS,
    0,                   
    0,                   
    bufferSize,
    (LPVOID)addr);  

if(address2==NULL)      
    FAIL(MapViewOfFileEx);

// when you're done with your ring buffer, call UnmapViewOfFile for 
// address and address2 and CloseHandle(hMapFile)