boost::interprocess 32 位和 64 位进程之间的共享内存

Posted 2023-02-21

【中文标题】boost::interprocess 32 位和 64 位进程之间的共享内存

【英文标题】：boost::interprocess shared memory between 32 and 64 bit processes

【发布时间】：2013-08-30 12:59:11

【问题描述】：

我正在尝试让 boost::interprocess 在 32 位和 64 位进程之间共享内存。 This bug tracker entry 建议这在我使用的 Boost 1.49 中可能是可能的。

作为测试，我尝试共享一个无符号整数。这是一个带有两个按钮的简单 Qt 应用程序。

#define SHARED_MEMORY_NAME "My shared memory"
#define SHARED_VAR_NAME "testVar"
namespace bip = boost::interprocess;

void on_createMemButton_clicked()

  std::cout << "sizeof(unsigned int): " << sizeof(unsigned int) << std::endl;
  bip::shared_memory_object::remove(SHARED_MEMORY_NAME);
  bip::managed_shared_memory mem(bip::create_only, SHARED_MEMORY_NAME, 12345);
  mem.construct<unsigned int>(SHARED_VAR_NAME)(42);
  std::cout << "Created shared memory " << SHARED_MEMORY_NAME << std::endl;


void on_accessMemButton_clicked()

  try
  
    std::cout << "sizeof(unsigned int): " << sizeof(unsigned int) << std::endl;
    bip::managed_shared_memory mem(bip::open_only, SHARED_MEMORY_NAME);
    std::pair<unsigned int*, size_t> p = mem.find<unsigned int>(SHARED_VAR_NAME);
    std::cout<< "got " << p.second << " numbers " << std::endl;
    if (p.second > 0)
      std::cout << "first number is: " << *p.first << std::endl;

    bip::shared_memory_object::remove(SHARED_MEMORY_NAME);
  
  catch (bip::interprocess_exception e)
  
    std::cout << "Shared mem " << SHARED_MEMORY_NAME << " not found" << std::endl;
  

如果我从具有相同位数的进程创建或访问共享内存，它可以正常工作。但是，如果我在 64 位进程中创建内存，并从 32 位进程中读取，则该进程进入 managed_shared_memory::find() 函数并且永远不会回来。如果我反过来尝试，64 位进程在managed_shared_memory::find() 中再次失败，这次是访问冲突。使用managed_windows_shared_memory 产生了相同的结果。

有什么办法可以做到吗？

【问题讨论】：

多么奇怪……在 Unix 风格的操作系统上，我绝对希望它能够工作，但我不知道它在 Windows 下是如何工作的。

在跨架构代码的情况下，您应该使用 uint32_t 而不是 unsigned int，这可能是一个问题，具体取决于您的编译器。我也在使用 Visual c++ 10.0 编译器在 Windows 上使用 boost ipc 进行 x86 6432 通信，使用 boost 1.50，它就像一个魅力。

我遇到了同样的问题。有结果吗？

@Viatorus 我们最终直接使用了 Windows API（CreateFileMapping、CreateMutex(NULL, FALSE, ...)）。

【参考方案1】：

我遇到了同样的问题。我有一个在另一个进程中运行的 DLL 和一个单独编译的控制器应用程序。我的 find() 和 find_or_construct() 会挂起，使它看起来像死锁。更改为 null_mutex_family 没有任何效果。

问题原来是用于编译 DLL 与控制器应用程序的 char 类型。将两者都设置为使用多字节字符为我修复了它（使用 MSVC）。

我将这一行添加到我的代码中，这样它就永远不会再像那样咬我，就在访问我的 managed_shared_memory 实例之前。

if (sizeof(char) != 2) throw std::exception("Set your chars right");

如果您尝试从使用另一种类型的应用程序中查找和使用一种类型的 char 构造的对象，boost 将陷入无限循环（我没有耐心尝试查找）。

【讨论】：

sizeof(char) 始终为1，因为sizeof 的度量单位为chars。你的意思是sizeof(TCHAR)？另请查看 static_assert 以获得编译时而非运行时验证。

【参考方案2】：

我在 Windows 上遇到了同样的问题，在 VS2019 中使用 vc142 工具集进行编译。我使用了 boost 1.73，但我认为 boost 1.60+ 也可以。此外，我使用的是 Windows 托管内存，而不是原始提问者使用的常规托管内存。但我认为我的解决方案仍然适用。

在编译时注意到这一点后，我能够解决它

    using ManagedShMem = bip::managed_windows_shared_memory;
    ManagedShMem segment(bip::open_or_create, pcShMemName, uiMemSize, 0, perms); // will have issues, if used for crossplatform interaction.

在我的 32 位平台上，它有效地调用了这个构造函数：

    boost::interprocess::basic_managed_windows_shared_memory<char,boost::interprocess::rbtree_best_fit<boost::interprocess::mutex_family, boost::interprocess::offset_ptr<void,int,unsigned int,0>,0>,boost::interprocess::iset_index>::basic_managed_windows_shared_memory<char,boost::interprocess::rbtree_best_fit<boost::interprocess::mutex_family,boost::interprocess::offset_ptr<void,int,unsigned int,0>,0>,boost::interprocess::iset_index>(boost::interprocess::open_or_create_t __formal, const char * name, unsigned int size, const void * addr, const boost::interprocess::permissions & perm);

而在 64 位平台上：

    boost::interprocess::basic_managed_windows_shared_memory<char,boost::interprocess::rbtree_best_fit<boost::interprocess::mutex_family,boost::interprocess::offset_ptr<void,__int64,unsigned __int64,0>,0>,boost::interprocess::iset_index>::basic_managed_windows_shared_memory<char,boost::interprocess::rbtree_best_fit<boost::interprocess::mutex_family,boost::interprocess::offset_ptr<void,__int64,unsigned __int64,0>,0>,boost::interprocess::iset_index>(boost::interprocess::open_or_create_t __formal, const char * name, unsigned __int64 size, const void * addr, const boost::interprocess::permissions & perm);

如您所见，offset_ptr 的模板参数是不同的，两者之间。这会导致 32 位和 64 位进程之间的二进制布局假设有所不同，从而进一步导致使用共享内存的问题。

您需要做的就是使您的托管细分类型在各个平台上完全一致。所以，我的解决方案很简单——只需明确列出模板参数并与 64 位平台兼容即可：

    using ManagedShMem = bip::basic_managed_windows_shared_memory
    <char,
    boost::interprocess::rbtree_best_fit<
        boost::interprocess::mutex_family,
        boost::interprocess::offset_ptr<
            void,
            __int64,
            unsigned __int64,
            0>,
        0>,
    boost::interprocess::iset_index>;
    ManagedShMem segment(bip::open_or_create, pcShMemName, uiMemSize, 0, perms); // now works well on both platforms!

之后，我可以通过共享内存段让我的 32 位进程与我的 64 位进程通信（反之亦然）。

附：另外，请记住，32 位平台限制了您可以访问的内存量。根据经验，对于 Windows 32 位进程，您不能获得超过 2 GB（虽然我对 1.5 GB 没有问题，但这取决于许多其他因素）的共享内存。这意味着如果您决定在 64 位进程上分配 2 GB 或更多空间（这很容易实现），您在 32 位进程上的段构造函数将获得异常，因为 boost（通过 Win32 API）将拒绝映射这么大的内存块。