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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（这些列表也应该共享）和彼此的指针。此数据所需的内存可高达 1Mb。因为我不能在共享内存中使用指针，因为它们对不同的进程无效。

有两种选择：1）要么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。

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使用偏移值。

代替指针，使用size_t从共享内存区域开始的偏移量（以字符为单位）。您需要在访问或操作这些列表的任何地方执行此操作。

编辑添加：

以这种方式使用偏移量可以在大多数架构上编译为非常高效的代码，并且您可以使用__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：否则该值可能在非原子读取期间被原子修改（反之亦然），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uint32_t改为使用偏移类型，在 64 位架构上为每个“指针”节省四个字节。如果将所有目标对齐到 32 位边界，则可以将其翻两番至 8GB。

使用的一个非常好的副作用uint32_t是，您可以在所有 64 位和一些 32 位架构上原子地操作指针对（两个连续的偏移量）。假设您还将共享内存中的所有内容也对齐到 32 位边界，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...()内置程序至少在 GCC 和 Intel CC 中工作。新的 C11 标准也采用了 C++11 风格__atomic..()的内置函数，但在当前编译器中实现这些特性需要一些时间。

如果您编写库代码，或者您希望维护几年的代码，它可能会节省您查找两种内置类型的时间，并为您自己（或任何将要维护它的人）添加注释。内置插件之间的转换），以描述如果它们已经可用，您将使用哪个原子内置插件。

最后，请记住，像这样使用共享内存意味着您必须小心谨慎，就像您有多个线程同时访问内存一样。原子操作会有所帮助，如果您可以原子地操作指针对，您可以对列表进行一些非常聪明的技巧，但您仍然需要非常敏锐地了解极端情况和可能的竞争条件。

于 2012-10-31T12:07:54.687 回答