0

0

C++怎么操作共享内存_C++多进程教程【高效】

穿越時空

穿越時空

发布时间:2026-02-22 12:06:39

|

663人浏览过

|

来源于php中文网

原创

现代c++多进程共享内存应优先选posix接口(shm_open+mmap),因其路径命名、unlink即时释放、权限模型统一;sysv(shmget+shmat)易因ftok路径错误或ipc_rmdid延迟释放引发问题。

c++怎么操作共享内存_c++多进程教程【高效】

共享内存用 shm_open 还是 shmget

Linux 下 C++ 多进程共享内存,本质是选 POSIX 还是 SysV 接口。前者用 shm_open + mmap,后者用 shmget + shmat。现代项目优先选 POSIX:路径式命名、支持 unlink 立即释放、与文件系统权限模型一致。

常见错误是混用:比如用 shm_open 创建但误调 shmat,会直接返回 -1 并设 errno = EINVAL。SysV 的 key_t 生成也容易出错——ftok 依赖真实存在的路径,传个不存在的文件名会导致 ftok 返回 -1,后续 shmget 必然失败。

  • shm_open 的 name 参数必须以 / 开头(如 "/my_shm"),不能带额外路径分隔符("/tmp/my_shm" 是非法的)
  • 创建后务必调 ftruncate 设置大小,否则 mmap 会失败并报 errno = ENOMEM
  • SysV 方式下,shmctl(..., IPC_RMID, ...) 只是标记删除,实际内存要等所有进程 detach 后才释放——别以为调了就立刻干净

mmap 映射时 MAP_SHAREDMAP_PRIVATE 怎么选?

共享内存必须用 MAP_SHARED。选 MAP_PRIVATE 看似能读写,但修改不会反映到其他进程,相当于每人一份副本——这根本不是共享内存,只是碰巧用了同一段物理内存初始化。

另一个坑是 prot 参数:如果只传 PROT_READ,映射成功,但写入会触发 SIGSEGV;而 PROT_WRITE 单独用也不行,必须和 PROT_READ 按位或(PROT_READ | PROT_WRITE),否则 mmap 直接失败。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

智谱清影
智谱清影

智谱清影是智谱AI最新推出的一款AI视频生成工具

下载
  • 映射地址建议传 nullptr 让内核选,硬指定地址容易冲突,尤其在 ASLR 开启时
  • 映射长度必须 ≤ ftruncate 设置的大小,超了不会报错,但越界访问行为未定义(大概率段错误)
  • 多个进程映射同一对象,各自 mmap 返回的虚拟地址通常不同,别拿指针值跨进程传递

怎么安全地同步读写?

共享内存本身不提供同步机制。裸用 int flag 做标志位是典型错误——没有内存屏障,编译器和 CPU 都可能重排指令,导致一个进程看到“已就绪”但数据还没写完。

最轻量且可移植的做法是配合 POSIX 命名信号量:sem_open 创建,sem_wait/sem_post 控制临界区。注意信号量名也要以 / 开头(如 "/my_sem"),且需在所有进程间显式关闭(sem_close)和销毁(sem_unlink)。

  • 别用局部 std::atomic 变量放在共享内存里——它依赖平台内存序保证,但跨进程时缓存一致性由硬件和 OS 共同保障,标准库不承诺跨进程原子性
  • 如果必须用自旋锁,得用 __atomic_thread_fencestd::atomic_thread_fence 显式加屏障,且初始化要确保所有进程看到一致的初始值
  • 信号量初始化:首次创建者应调 sem_init(仅用于匿名信号量)或用 sem_openO_CREAT 标志;重复打开无需再 init

程序崩溃后共享内存残留怎么办?

POSIX 共享内存对象(/dev/shm/ 下的文件)不会随进程退出自动清理,尤其崩溃时没调 shm_unlink,下次启动就会 shm_open 失败(errno = EEXIST)。

可靠做法是在 shm_open 时加 O_EXCL 标志,如果失败且 errno == EEXIST,先尝试 shm_unlink 再重试。但要注意:shm_unlink 只删名字,内存仍存在直到最后一个 fd 关闭——所以得确保旧进程确实已死,否则新进程可能读到脏数据。

  • 开发期可手动清理:ls /dev/shm 查看,rm /dev/shm/my_shm 删除(需权限)
  • 生产环境建议用带版本号的名称(如 "/my_shm_v2"),避免强制清理影响正在运行的旧实例
  • SysV 方式下残留更隐蔽:ipcs -m 查共享内存段,ipcrm -M <shmid></shmid> 手动删

共享内存的麻烦不在创建,而在生命周期管理——名字冲突、残留对象、同步缺失、映射状态不一致,这些问题往往在压测或异常退出后才暴露。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

810

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

579

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

274

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

210

2025.08.29

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

1582

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

463

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2274

2025.12.29

java接口相关教程
java接口相关教程

本专题整合了java接口相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

40

2026.01.19

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

928

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.9万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.9万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 18.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号