使用命名共享内存的 C++ 问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用命名共享内存的 C++ 问题

【英文标题】：C++ Issues using Named Shared Memory

【发布时间】：2017-10-30 18:25:37

【问题描述】：

我已尝试实现共享内存接口，但无法使其正常工作。

由于它还没有工作，我想寻求帮助。 我的应用程序需要共享内存，这是一种在多个进程上运行的多目标进化算法，但是各个进程需要交换信息，而不是将其转储到物理文件中十亿次，我宁愿使用它共享内存方法。

我在 Win7x64 上使用 VS v120 中的 C++。 为了测试起见，所有这些代码都发生在同一个进程中，直到我弄明白为止。

我的文件名是一个常量字符串

 m_Filename = "Local\\shared_memory"

 m_BufferSize = 1024

编辑 1：

所以我看到我在这里尝试做的事情有些混乱，我也很困惑。 查看 MSDN 的官方文档，它使用 INVALID_HANDLE_VALUE 的文件映射，并且它们似乎没有在磁盘上创建文件。 这对我的解决方案很好。我不需要磁盘上的文件，尽管两者都可以。 我尝试另一种方式的原因是因为第一种方法失败了，我开始搜索，我在这里遇到了人们说他们也需要制作实际文件的线程。

这是一个更完整的代码，是的，我确实检查了错误代码。

m_Filename 在类构造函数中设置。缓冲区大小是恒定的。 我已经删除了处理物理文件内容的代码，我想这实际上不是必需的？

    void MemoryMapper::_CreateMappedFile() 

    m_Handle = CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE,
        0, m_BufferSize, m_Filename.c_str());

    if (m_Handle == NULL)
    
        std::cout << m_DebugErrorTitle << "_CreateMappedFile(): " << MM_ERROR_CREATE_FAILED << 
            " (" << GetLastError() << ")" << std::endl;
        return;
    

    m_pBuffer = (LPTSTR)MapViewOfFile(m_Handle, FILE_MAP_ALL_ACCESS, 0, 0, m_BufferSize);

    if (m_pBuffer == NULL)
    
        std::cout << m_DebugErrorTitle << "_CreateMappedFile(): " << MM_ERROR_MAPPING_FAILED << 
            " (" << GetLastError() << ")" << std::endl;
        CloseHandle(m_Handle);
        return;
    

    TCHAR szMsg[] = TEXT("Test message.");
    CopyMemory((PVOID)m_pBuffer, szMsg, (_tcslen(szMsg) * sizeof(TCHAR)));

    if (!UnmapViewOfFile(m_pBuffer)) 
        std::cout << m_DebugErrorTitle << "_CreateMappedFile(): UnmapViewOfFile() returned false. (" << GetLastError() << ")" << std::endl;
    
    if (!CloseHandle(m_Handle)) 
        std::cout << m_DebugErrorTitle << "_CreateMappedFile(): CloseHandle() returned false. (" << GetLastError() << ")" << std::endl;
    

    if (m_Debug > 1)  std::cout << m_DebugTitle << "Created mapped file: '" << m_Filename << "'." << std::endl; 

运行此代码，我最终得到控制台消息： [MemoryMapper] 创建映射文件：'Local\shared_memory'。

那么，在同一个过程中，为了测试？？我尝试再次打开文件。 这次我收到错误代码 2，说该文件不存在。

bool MemoryMapper::_Open(const std::string& fn) 

    if (m_Debug > 2)  std::cout << m_DebugTitle << "Open '" << fn << "'." << std::endl; 

    m_OpenHandle = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS, FALSE, fn.c_str());

    if (m_OpenHandle == NULL)
    
        std::cout << m_DebugErrorTitle << " _Open('" << fn << "'): " << MM_ERROR_OPEN_FAILED << " (" << GetLastError() << ")" << std::endl;
        m_IsOpen = false;
        return m_IsOpen;
    
    m_IsOpen = true;
    if (m_Debug > 1)  std::cout << m_DebugTitle << "Open: " << std::to_string(m_IsOpen) << std::endl; 
    return m_IsOpen;

文件名相同。 100%。

为什么我打不开文件？

另外，我是否应该在创建共享内存对象之前检查是否存在具有设置文件名的共享内存对象？应用程序终止时对象是否被清除？

编辑 2：

似乎从初始 CreateFileMapping() 提供的句柄必须在我想使用共享对象的持续时间内保持打开状态？

我尝试过这个，现在它似乎工作正常。 我可以使用单独的调用来制作、打开、写入和关闭对象。 我的错误是在创建时关闭句柄，但是，这是正确的吗？

【问题讨论】：

你创建的文件是什么？

尝试将file_handle 作为第一个参数传递给CreateFileMapping。

始终检查错误代码，但仅在功能失败时。在调用OpenFileMapping() 之前检查CreateFileMapping() 是否返回NULL。如果是，则调用GetLastError() 找出原因，否则根本不要调用GetLastError()，因为您可能会从之前的操作中得到错误代码

@RbMm：如果您将INVALID_HANDLE_VALUE 作为CreateFileMapping() 的第一个参数传递，则映射将链接到系统分页文件支持的内存块，而不是打开的文件与CreateFile()。 IOW，文件的内容不会与打开Local\shared_memory 映射句柄的任何人共享。

@RbMm: CreateFileMapping() 不能报告 ERROR_FILE_NOT_FOUND，除非 MAYBE 如果 CreateFileMapping() 成功并创建一个以前不存在的新映射，但结果GetLastError() 在这种情况下是未定义的。成功时唯一有效的错误代码是ERROR_ALREADY_EXISTS。这可以追溯到我之前的评论：“始终检查错误代码，但仅在功能失败时”。如果没有minimal reproducible example，我们无法看到 OP 如何检查错误。

【参考方案1】：

首先，如果您尝试实现共享内存接口 - 您在磁盘上创建文件是为了什么？你可以这样做，但在这种情况下绝对不需要

(3) 现在对象本身应该存在于内存中，不是吗？

现在对象确实存在于 NT 命名空间中，但直到你没有关闭它的最后一个句柄。当最后一个句柄关闭时，对象名称将从 NT 命名空间中删除，除非您没有在 OBJECT_ATTRIBUTES 中使用 OBJ_PERMANENT 标志。但为此需要使用NtCreateSection 而不是CreateFileMapping 并拥有SE_CREATE_PERMANENT_PRIVILEGE

如果OpenFileMapping 失败并出现错误ERROR_FILE_NOT_FOUND 这意味着您在调用中使用的名称在 NT 命名空间中不存在。这可能有几个原因： - 调用OpenFileMapping 的进程在另一个终端会话下运行（Local\shared_memory 扩展为\Sessions\<SessionId>\BaseNamedObjects\shared_memory 或\BaseNamedObjects\shared_memory，如果您从会话0 运行它）。您可以简单地误用名称。

但速度更快 - 在调用 OpenFileMapping 之前关闭由 CreateFileMapping 返回的部分句柄。因为当所有打开的句柄都关闭时，您不会使用 OBJ_PERMANENT 对象名称删除。如果存在对它的引用，对象本身可以继续存在 - 比如当你调用 MapViewOfFile - 你创建对部分的引用 - 在你不取消映射之前它不会被删除，但是当所有打开的句柄到他们是封闭的。

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我如何在开始时假设 - OpenFileMapping 失败，因为在它调用的时间段不再存在。它处理已经关闭。 void MemoryMapper::_CreateMappedFile() 实际上什么都不做 - 这个函数创建 temporary 对象，对其进行一些操作并在退出时销毁。所有这些在函数返回后都没有任何影响

【讨论】：

如果您确实需要通过本机 API 创建一个永久对象——我对此表示怀疑——那么它应该在“\BaseNamedObjects”中全局创建。如果您只需要跨会话对象支持，Windows API 通过指向“\BaseNamedObjects”的“全局”链接支持此功能，例如“全局\shared_memory”。还有未记录的“Session”和“AppContainerNamedObjects”链接，例如“会话\2\shared_memory”。这些相对路径必须使用反斜杠作为路径分隔符。斜杠只是对象命名空间中的名称字符；它只是文件系统中的保留字符。