共享内存中指针数组

Question

共享内存中指针数组

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我对共享内存和posix比较陌生，因此在进行一些基础工作时遇到了困难。

我有一些如下所示的节点:

typedef struct Node{
    int node_id;
    int process_id;
    struct Node* next;
}Entry;

我创建了一个指针数组，每个位置都可以有一个链表。它作为哈希表运行，并且有两个正在编辑它的进程。

因此，数组的每个位置都有元素的机会，但也可能有很多空元素。

我已经将指针数组放入共享内存中，而不是列表节点。所以这是一个大问题，因为进程1的节点对进程2不可见，反之亦然，正如下面所示。

int shmid = shmget(ftok("./main.c", 30), (size_t)(node_num*sizeof(Entry *)), 0666 | IPC_CREAT);
if(shmid == -1){
    fprintf(stderr, "shmget error");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
void* shared_memory = (void*)shmat(shmid, (void*)0, 0);
if(shared_memory == (void*)-1){
    frpintf(stderr, "shmat error");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
Entry** HashTable = (Entry **)shared_memory;

这个表将插入和删除节点的两个过程结合在一起。我看到了一个解决方案，但它要求列表具有固定的大小，其中池中的所有节点都在共享段内，但在我的情况下，它不是固定的，因为数字是在执行期间作为参数给出的。

我的数组作为哈希表，并且可以放置的项目受到限制，所以让我担心的是：

1. 我将不得不从一开始就在段中放置X个节点并通过哈希函数连接它们。 2. 如果我使用shmget和nodes_num*sizeof(Entry)作为参数来创建它们，我应该如何分配它们？因为我认为指针数组在实现中扮演着重要角色，因为很多指针是空的。

那么，在共享内存段中实现这个哈希表的最佳方法是什么？

编辑#1

评论给了我一个想法，但我仍然不知道它是否是一个好的实现。

我的想法是保留我已经有的指针数组，并在共享内存中添加另一个数组，大小为nodes_num;，然后使第一个数组指向第二个包含所有数据（节点）的数组的特定位置。

int shmid2 = shmget(ftok("./main.c", 30), (size_t)(node_num*sizeof(Entry )), 0666 | IPC_CREAT);
if(shmid2 == -1){
    fprintf(stderr, "shmget error");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
void* shared_memory2 = (void*)shmat(shmid, (void*)0, 0);
if(shared_memory2 == (void*)-1){
    frpintf(stderr, "shmat error");
    exit(EXIT_FAILURE);
}
Entry* Data = (Entry *)shared_memory2;

- Theo.Fanis

你需要将实际节点放入共享内存中，然后每个节点内的指针也将指向共享内存。 - Iłya Bursov

我很想这样做，但事实是我找不到方法。我遇到了很多问题。 - Theo.Fanis

我不明白为什么你想要一个指针数组。一个 Entry 数组应该就足够了。 - user58697

@user58697 我认为这是不够的。一个 Entry 数组意味着在数组的每个位置上我都有一个 entry 项。我的数组是一个带有列表的哈希表，因此有些位置根本没有元素，而其他位置则有多个元素。 - Theo.Fanis

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void* shared_memory2 = (void*)shmat(shmid, (void*)0, 0); 返回的指针可能因为不同进程附加到该内存段而不同。在这种情况下，“->next”指针可能会指向创建进程所拥有的地址范围之外。在shm（或（mmapped）文件）中存储指针是没有意义的。您应该存储索引或偏移量，而不是指针。 - wildplasser

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- cdhaval · Answer 1

主要使用共享内存进行进程间通信。这意味着您可以将一些数据放入内存中，另一个进程将获取该数据。

因此，您可以在共享内存中附加指针数组，并在另一个进程中获取所有指针，但两个进程具有不同的堆栈，因此进程1在该位置具有不同的数据，而进程2在其自己的堆栈中具有不同的数据。

例如，您正在共享进程1上的1000位置的一个指针位置“hello”，则您将1000位置共享到另一个进程，而另一个进程转到1000位置并读取该位置的数据，然后您将获得分段错误，因为在您要搜索的位置上没有任何内容。

希望您理解这件事。如果您的情况不同，请将其设置为NULL（void）。谢谢。

我还在共享内存中创建了数据结构，如果您正在寻找它，请告诉我，我会向您展示方法。

您可以像这样传递指针

char **array;
char *shared_memory;
int i=0;
array = (char **)shmat(shmid, (void*)0, 0);
shared_memory = (char *)shmat(shmid, (void*)0, 0);
array[i] = shared_memory;

同样，您可以将所有指针输入到指针数组中。如果您打印所有指针的位置，那么您将得到相同的结果。

而且您可以这样访问：

int j=0;
fprintf(stdout,"%d",get_data[j++]->node_id);

这是完整的代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct Node{
    int node_id;
    int process_id;
    struct Node* next;
}entry;

entry **array;
int shmid;
static int i=0;

void add_begin(entry **hptr_get){

fprintf(stdout,"in add_begin\n");

entry* shared_memory = (entry *)shmat(shmid, (void*)0, 0);
if(shared_memory == (void*)-1){
    fprintf(stdout,"shmat error");
    exit(0);
}
array[i++] = shared_memory;

shared_memory->node_id = 1;
shared_memory->process_id = 1;

shared_memory->next = *hptr_get;
*hptr_get = shared_memory;
}

void print(entry **print_data){
int j=1;
while(print_data[j]){

    fprintf(stdout,"%d",print_data[j]->node_id);
    fprintf(stdout,"%d",print_data[j]->process_id);
    print_data[j++];
 }
}

int main(){

int node_num = 10;
key_t key;
key = 4567;
char ans;

   shmid = shmget(key, (size_t)(node_num*sizeof(entry)),0666|IPC_CREAT);
  if(shmid == -1){
    fprintf(stderr,"shmget error");
    exit(0);
 }

array = (entry **)shmat(shmid, (void*)0, 0);

entry *hptr = (entry *)shmat(shmid, (void*)0, 0);

 array[i++]=hptr;

hptr = 0;

do{
    add_begin(&hptr);
    fprintf(stdout,"Do you want to add another data in shared memory?(Y/N)\n");
    fscanf(stdin," %c",&ans);
   }while((ans=='y')||(ans=='Y'));
 array[++i] = 0;
 print(array);
 }