shm_开放：Mac和Linux的区别

我在共享内存中有一个队列。它确实可以在Linux内核4.3.4上工作，但不能在Mac OS X上工作。Mac OS X处理共享内存的方式和Linux处理共享内存的方式有什么不同吗？这也许可以解释这一点

我通过以下方式获得共享内存：

int sh_fd = shm_open(shmName, O_RDWR | O_CREAT, 
        S_IROTH | S_IWOTH // others hav read/write permission
        | S_IRUSR | S_IWUSR // I have read/write permission
        );

// bring the shared memory to the desired size
ftruncate(sh_fd, getpagesize());

队列也很简单。以下是基本结构：

typedef struct {
// this is to check whether the queue is initialized.
// on linux, this will be 0 initially
bool isInitialized;
// mutex to protect concurrent access
pthread_mutex_t access;
// condition for the reader, readers should wait here
pthread_cond_t reader;
// condition for the writer, writers should wait here
pthread_cond_t writer;
// whether the queue can still be used.
bool isOpen;
// maximum capacity of the queue.
int32_t capacity;
// current position of the reader and number of items.
int32_t readPos, items;

// entries in the queue. The array actually is longer, which means it uses the space behind the struct.
entry entries[1];
} shared_queue;

基本上，每个想要访问的人都会获得互斥锁，readPos表示下一个值应该读取的位置，然后递增readPos，readPos+items%容量表示新项目的位置。唯一有点花哨的技巧是isInitialized字节。如果之前共享内存的长度为0，则ftruncate会将其填充为0，因此我在一个新的共享内存页上依赖ISInitialized为0，并在初始化结构后立即在那里写入1

正如我所说，它在Linux上工作，所以我不认为它是一个简单的实现错误。在Mac上的shm_open和Linux之间有没有我可能不知道的细微差别？我看到的错误看起来像是读卡器试图从空队列读取，因此，可能pthread mutex/条件在Mac中的共享内存上不起作用？

您必须在mutex和condition变量上设置pthread\u PROCESS\u shared

因此，对于互斥对象：

pthread_mutexattr_t mutex_attr;
pthread_mutex_t     the_mutex;

pthread_mutexattr_init(&mutex_attr);
pthread_mutexattr_setpshared(&mutex_attr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutexattr(&the_mutex, &mutex_attr);

条件变量的步骤基本相同，但将mutexattr替换为condattr

如果pthread_*attr_setpshared函数不存在或返回错误，则您的平台可能不支持该函数

为了安全起见，您可能希望将PTHREAD_MUTEX_设置为健壮的（如果支持的话）。这将防止互斥锁上的死锁，但如果进程在持有锁时退出，则不能保证队列一致性

编辑：作为一个额外的警告，单独使用布尔值is initialized标志是不够的。要真正保证只有一个进程可以初始化该结构，您需要更多。至少你需要做：

// O_EXCL means this fails if not the first one here
fd = shm_open(name, otherFlags | O_CREAT | O_EXCL );  
if( fd != -1 )
{
   // initialize here

   // Notify everybody the mutex has been initialized.
}
else
{
    fd = shm_open(name, otherFlags ); // NO O_CREAT

    // magically somehow wait until queue is initialized.
}

你真的需要自己排队吗？POSIX消息队列是否会看到mq_open手册页执行此任务？如果不是的话，那么众多消息传递中间件解决方案中的一个呢

2016年2月10日更新：可能的基于mkfifo的解决方案 在共享内存中实现您自己的队列的一种替代方法是使用一个名为FIFO的操作系统，该操作系统使用mkfifo。FIFO和命名管道之间的一个关键区别是允许同时有多个读写器

其中一个问题是，当最后一个写入程序退出时，读取器会看到文件的结尾，所以如果希望读取器无限期地运行，则可能需要打开一个虚拟写入句柄

FIFO在命令行上非常易于使用，如下所示：

reader.sh write.sh 或者在C中稍微多做一些工作：

读卡器.c 作家c

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问题是mac不支持PTHREAD_PROCESS_SHARED

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我不明白ISInitialized和ftruncate之间的联系。你能详细解释一下吗？@terencehill-我很确定，在一般情况下，无论他用那个标志做什么花哨的把戏，都不足以阻止两个进程尝试初始化同一个队列，也不足以保证任何进程都不会尝试使用未初始化的队列。请看下面我编辑的答案…是的，你是对的，bool标志是不够的。我通常只等几秒钟就开始第二个过程。谢谢你的建议。对于mq_open：如果我搜索mac mq_open，这个线程是第七个命中。如果您确定linux上的Mac OS X上存在此函数，这可能是一个好主意。是POSIX的东西，而不是特定于Linux的。但奇怪的是，我想你是对的，OSX不支持它。OSX确实支持System V消息队列—请参阅msgctl、msgsnd等，这也很奇怪。@Alex-您可以试试，它为您提供了一个多读取器、多写入器安全队列。唯一需要注意的技巧是，当最后一个writer关闭时，所有读者都会看到一个EOF。@Alex-有关使用mkfifo的快速示例，请参阅更新的答案。看起来您是对的，这意味着Alex的解决方案无法移植到OSX。

mkfifo my_queue
cat my_queue

echo "hello world" > my_queue

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, char**argv)
{
  FILE * fifo;
  FILE * wfifo;
  int res;
  char buf[1024];
  char * linePtr;

  /* Try to create the queue.  This may belong on reader or writer side
   * depending on your setup. */
  if( 0 !=  mkfifo("work_queue", S_IRUSR | S_IWUSR ) )
  {
    if( errno != EEXIST )
    {
      perror("mkfifo:");
      return -1;
    }
  }

  /* Get a read handle to the queue */
  fifo = fopen("work_queue", "r"); 

  /* Get a write handle to the queue */
  wfifo = fopen("work_queue", "w"); 
  if( !fifo )
  {
    perror("fopen: " );
    return -1;
  }

  while(1)
  {
    /* pull a single message from the queue at a time */
    linePtr = fgets(buf, sizeof(buf), fifo);
    if( linePtr )
    {
      fprintf(stdout, "new command=%s\n", linePtr);
    }
    else
    {
      break;
    }
  } 

  return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char**argv)
{
  FILE * pipe = fopen("work_queue", "w");
  unsigned int job = 0;
  int my_pid = getpid(); 
  while(1)
  {
    /* Write one 'entry' to the queue */
    fprintf(pipe, "job %u from %d\n", ++job, my_pid);
  }
}