这些 Boost::Interprocess 组件是不是需要同步？

Posted 2023-02-16

【中文标题】这些 Boost::Interprocess 组件是不是需要同步？

【英文标题】：Do these Boost::Interprocess components require synchronisation?这些 Boost::Interprocess 组件是否需要同步？

【发布时间】：2012-08-14 05:56:20

【问题描述】：

我正在使用 IPC 构建一个多生产者/单消费者应用程序，使用 Boost.Interprocess 实现。

每个生产者通过在共享内存 (managed_shared_memory::allocate) 中分配一个块并将一个对象编组到该块中来发送消息。然后，它通过message_queue 发送一个小对象，该对象保存块的位置（偏移量）和大小。

消费者receives 这个指示器从队列中解组并解组对象。消费者负责释放内存块。

基于这个实现，我不相信内存中存在的对象或块需要同步，因为一旦消费者知道它们，生产者将不再接触它们。因此，我认为只有message_queue和managed_shared_memory的内部需要同步。

我的问题是：记住每个进程都是单线程的，allocate/deallocate 和send/receive 调用需要同步吗？

文档提供的Boost示例没有使用消息队列的同步，但我认为这只是为了简化示例源。

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我见过this question，但它询问的是线程安全，而不是Boost.Interprocess 的这些特定组件。

【参考方案1】：

您不需要使用任何类型的锁定来保护这些操作。它们已经在共享内存中使用递归互斥锁进行保护，否则多个进程将无法同时在同一个共享内存块中操作。

关于managed_shared_memory：

命名/唯一分配/搜索/销毁的功能之一 是它们是原子的。命名分配使用递归 由内部 mutex_family typedef 定义的同步方案 内存分配算法模板参数的定义 (MemoryAlgorithm)。即用于同步的互斥锁类型 命名/唯一分配由 MemoryAlgorithm::mutex_family::recursive_mutex_type 类型。用以分享 内存和基于内存映射文件的托管段，此递归 互斥锁定义为boost::interprocess::interprocess_recursive_mutex。

这也扩展到原始分配，您可以通过查看 boost/interprocess/mem_algo/detail/simple_seq_fit.hpp 来验证这一点。

对于消息队列，boost::interprocess 认为这是一种同步机制，就像互斥锁一样，它将处理所有必要的保证，锁定其内部数据结构并根据需要发出内存屏障。

此外，这同样适用于多线程编程。即使您在同一个程序中从多个线程调用 send 或 allocate 一切都会好起来的。 boost::interporcess 提供的锁定将保护您免受其他线程的侵害，就像它保护您免受其他进程的侵害一样。