共享内存中的队列起作用

Posted 2023-02-16

【中文标题】共享内存中的队列起作用

【英文标题】：Queue in shared memory acting up

【发布时间】：2011-12-12 23:43:42

【问题描述】：

共享内存让我很难过，而 GDB 并没有多大帮助。我分配了 32KB 共享内存，我使用 shmat 将其转换为指向 struct 的指针，其中包含 A）bool 和 B）包含一个 std::string、三个 @987654326 的对象队列@s 和一个 bool，以及各种方法。 （我不知道这个套娃结构是不是你应该这样做，但这是我知道的唯一方法。使用消息队列不是一个选项，我需要使用多个进程。）

将一个对象推入队列是可行的，但是当我尝试推第二个对象时，程序会冻结。没有错误信息，什么都没有。这是什么原因造成的？我怀疑是内存不足，但如果是，我需要多少？

编辑：如果我不清楚 - 队列中的对象属于具有所描述的五个数据成员的类。

编辑 2： 我更改了队列条目的类，使其不使用 std::string。 （很尴尬的是，我能够用一个原语来表示数据。）程序仍然在第二次 push() 时冻结。

编辑 3：我尝试在第一个 push() 之后立即从同一个队列中调用 front()，并且 它 也冻结了程序。但是，检查队列外部的bool 的值工作正常，所以肯定是队列本身有问题。

编辑 4： 作为实验，我在用于共享内存的 struct 中添加了一个 std::queue<int>。它表现出相同的行为——push() 工作了一次，然后front() 让它冻结。所以我用于队列项目的类也不是问题。

This 问题表明我不太可能用std::queue 解决这个问题。是这样吗？我应该像它说的那样使用boost吗？ （就我而言，我在父进程中执行shmget() 和shmat() 并试图让两个子进程进行通信，因此略有不同。）

编辑 5： 另一个子进程在调用 front() 时也会冻结。信号量确保在第一次 push() 调用之后发生这种情况。

【问题讨论】：

std::string 的内存分配在哪里？我赌两便士，这就是你的问题所在。

我们可以看到重现症状的最小、完整的代码吗？我们不知道您如何将 std::queue 放在共享内存上，如何使用信号量等。

【参考方案1】：

将std::string 对象放入共享内存段中可能不起作用。

它对于单个进程应该可以正常工作，但是一旦你尝试从第二个进程访问它，你就会得到垃圾：字符串将包含一个指向堆分配数据的指针，该指针是 仅在分配它的进程中有效。

我不知道你的程序为什么会死机，但想想也是完全毫无意义。

【参考方案2】：

正如我在评论中所说，您的问题源于尝试在结构中使用内部需要堆分配的对象，该结构应该是自包含的（即不需要进一步动态分配的内存）。

我会调整您的设置，并将 std::string 更改为某个固定大小的字符数组，例如

// this structure fits nicely into a typical cache line
struct Message

  boost::array<char, 48> some_string;
  int a, b, c;
  bool c;
;

现在，当您需要在队列中发布内容时，将字符串内容复制到some_string。当然，您应该适当调整字符串的大小（boost::array 可能不是最好的 - 理想情况下，您也需要一些长度信息）但您明白了...

【讨论】：

我想我理解内存分配的工作原理甚至不如我想象的那么好。 ^^;它确实看起来像一个公正的分析表明避免堆会减少我的misère-y。 （不过，您如何估计一个对象将占用的空间量？）

我在编辑评论为时已晚几分钟后发现了这一点。 -_- 我仍然无法让队列正常工作——std::queue 根本上是错误的工作工具吗？

@ShayGuy，是的，很可能在它下面使用std::deque，它也进行自己的堆分配！您需要使用专门设计用于共享内存块的东西 - 看看 boost 进程间，它们具有适用于共享内存的容器包装器（和分配器）。