std::unordered_map 在共享内存中使用 boost:::进程间分配器 - 缺点?

std::unordered_map with boost::interprocess allocator in shared memory - drawbacks?

本文关键字：进程 boost 分配器 缺点 map unordered 共享 std 内存      更新时间：2023-10-16

我现在正在使用boost::interprocess进入共享内存。

我按以下方式定义了一些std::unordered_map和std::unordered_set类型：

#include <boost/interprocess/allocators/allocator.hpp>
#include <unordered_map> // NOT the boost implementation ...
...
namespace ipc = boost::interprocess;
/**
* allocator type needed to construct maps in shared memory
*/
typedef ipc::allocator<std::pair<const size_t, std::string>,
ipc::managed_shared_memory::segment_manager> OBJ_MAP_ALLOCATOR;
/**
* map type to construct maps in shared memory
*/
typedef std::unordered_map<size_t,
std::string,
std::hash<size_t>,
std::equal_to<size_t>,
OBJ_MAP_ALLOCATOR> OBJ_MAP_TYPE;

我像这样初始化它们：

ipc::managed_shared_memory segment;
// allocate segment etc ... 
OBJ_MAP_ALLOCATOR alloc_inst(segment.get_segment_manager());
objMap = segment.find_or_construct<OBJ_MAP_TYPE> (ipc::unique_instance)(alloc_inst);

这似乎工作正常，我在编译或运行时(在 macOS、Apple LLVM version 9.1.0 (clang-902.0.39.1)上使用 C++14 标准)期间没有发现任何问题。

在 Boost 文档中，只提到了 Boost 容器或特定于进程间的实现。不幸的是，它们似乎不包含无序版本。

所以，我想知道将默认 STL 容器与 Boost 分配器一起使用是否有任何问题？也许在不同的平台上？

任何提示赞赏！

更新：

我想知道它是否在不同的环境中工作，所以我在 Coliru 上写了一个最小的例子(令人惊讶的是它适用于std::string)：

http://coliru.stacked-crooked.com/a/91d1a143778cf3e9

unordered_map将应对 Boost 进程间分配器 IFF 您的库实现支持有状态分配器¹和使用非原始指针类型的分配器。

即便如此，就像@rustyx提到的，如果你实际上与另一个进程共享内存，你将陷入深深的麻烦。另一个进程可能会将段映射到不同的基址，从而使存储在内存区域内的所有指针无效。

☞ 您还需要将进程间分配器与字符串一起使用！

这是我通常喜欢写的：

#include <boost/interprocess/allocators/allocator.hpp>
#include <boost/interprocess/containers/string.hpp>
#include <boost/interprocess/managed_shared_memory.hpp>
#include <unordered_map>
namespace ipc = boost::interprocess;
namespace Shared {
using Segment = ipc::managed_shared_memory;
using Manager = Segment::segment_manager;
template <typename T> using Alloc = ipc::allocator<T, Manager>;
template <typename K, typename V, typename KH = std::hash<K>, typename KEq = std::equal_to<K> >
using HashMap = std::unordered_map<K, V, KH, KEq, Alloc<std::pair<const K, V>> >;
using String = ipc::basic_string<char, std::char_traits<char>, Alloc<char> >;
}
using OBJ_MAP_TYPE = Shared::HashMap<size_t, Shared::String>;
int main() {
Shared::Segment msm(ipc::open_or_create, "test", 10ul<<20);
Shared::Manager* mgr = msm.get_segment_manager();
OBJ_MAP_TYPE& m = *msm.find_or_construct<OBJ_MAP_TYPE>("aname")(msm.get_segment_manager());
m.emplace(42, Shared::String("LtUaE", msm.get_segment_manager()));
}

值得注意的细节：

  1. 这个位：

    Shared::Manager* mgr = msm.get_segment_manager();
OBJ_MAP_TYPE& m = *msm.find_or_construct<OBJ_MAP_TYPE>("aname")(mgr);

    是执行以下操作的方便快捷方式：

    Shared::Alloc<OBJ_MAP_TYPE::value_type> alloc_inst(msm.get_segment_manager());
OBJ_MAP_TYPE& m = *msm.find_or_construct<OBJ_MAP_TYPE>("aname")(alloc_inst);

    这是因为允许从段管理器指针到分配器实例的隐式转换。

进入万智牌

您会注意到嵌套分配器在使用时很笨拙：

m.emplace(42, Shared::String("LtUaE", msm.get_segment_manager()));

这就是scoped_allocator_adaptor的设计者试图解决的问题。如果将分配器更改为：

template <typename T> using Alloc = std::scoped_allocator_adaptor<ipc::allocator<T, Manager> >;

你可以突然写：

m.emplace(42, "LtUaE");

这是因为就地施工是根据用途定义的- 分配器构造(参见[分配器.使用.构造])

在科里鲁现场观看

¹ 准备好迎接惊喜，@SergeyA。上次我检查时，Libstdc++ 不支持这个，但它的unordered_map从 GCC 4.9.0 开始就支持它，OP 似乎有轶事证据表明 libc++ 确实如此(尽管我们甚至不知道是否有 typedef :) 的实例)

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