如何在Linux中共享库(.so)的全局变量，使得使用该共享库的同一进程实例之间可以共享这些变量？

Question

我有一个共享库(.so)，在执行应用程序之前，我会预加载它，并且在共享库中有一些全局数据结构，应用程序使用这些结构。应用程序可以创建其他进程，例如使用fork()，并且这些进程可以更新共享库中的全局数据结构。我希望在所有进程中保持这些全局数据结构的一致视图。在Linux中有没有任何方法可以实现这一点？

我已经尝试使用shm_*调用和mmap()将共享库的全局数据映射到共享段，但不起作用。

- Monk

Answer 1

要表达得更清楚一些：您无法完全实现您所要求的功能。Linux不支持共享由链接器布局的全局变量。该内存将位于不可共享的映射到交换空间中。

我可以提供的普遍方法是：

1.定义一个结构，布局您的数据。没有指针！只有偏移量。 2. 第一个进程在 /tmp 中创建一个文件，根据需要设置访问权限为 rw。打开，使用 MAP_SHARED 进行映射。 3. 后续进程也会打开，并使用 MAP_SHARED 进行映射。 4. 每个人都使用结构来找到他们引用、读取或写入的部分。 5. 注意并发问题！

如果您真的只关心父进程和其派生的子进程，那么您可以使用匿名映射，不必担心文件，并且可以在全局中存储映射的位置（可以在子进程中读取）。

- bmargulies

Answer 2

如果您只想与后代进程共享数据（而不是与任意启动的分离进程共享数据，这些进程刚好链接到相同的共享库），那么最简单的方法是在构造函数中使用mmap()创建映射（当共享库最初在父进程中加载时调用）。

将MAP_ANONYMOUS和MAP_SHARED标志传递给mmap - 这意味着继承映射的子进程将具有与父进程（和其他子进程）共享的映射。然后，共享库应该将要共享的数据结构存储在该mmaped内存段中（就像从malloc返回的内存一样）。显然，您可能需要某种形式的锁定。

可以使用gcc __constructor__函数属性指示库的构造函数。

您无需担心清除此类共享内存 - 当具有匿名映射的最后一个进程退出时，内存将被清除。

- caf

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这并不是OP所要求的：双向共享全局变量。 - bmargulies

当然可以，如果这些全局变量存储在共享映射中（这可能意味着全局变量实际上需要是指针，但这只是一种实现细节）。 - caf

它可以在fork()中工作，但不能在exec()中工作（例如新进程使用相同的库），因此在一般情况下无法工作。 - MarkR

Answer 3

如何在已知的目录位置创建一个简单的管道，然后让其他进程通过fread/fwrite打开管道进行读/写，以共享数据...棘手的部分是确保数据以不会导致损坏的方式通过管道传递。你提到了使用共享内存shm_和mmap，但这与进程绑定，当你fork代码时，这不是问题，因为fork的代码是原始进程的一部分！希望这能帮到你。

最好的问候， 汤姆。

- t0mm13b