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

Question

我现在正在使用 boost::interprocess 进入共享内存。

我定义了一些 std::unordered_map 和 std::unordered_set 类型，如下所示：

#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，我在编译或运行时没有发现任何问题（在 macOS 上工作，Apple LLVM version 9.1.0 (clang-902.0.39.1)，使用 C++14 标准）。

在 Boost 文档中，仅提到了 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，我想知道将默认的 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？

感谢任何提示！

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（令人惊讶的是它与 std::string 一起工作）：

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

Answer 1

unordered_map 将处理 Boost Interprocess 分配器 IFF 你的库实现支持有状态分配器¹和使用 non-raw 指针类型的分配器。

即便如此，就像@rustyx 提到的那样，如果您实际上 与另一个进程共享内存，您将陷入严重的麻烦。另一个进程可能会将段映射到不同的基地址，从而使存储在内存区域中的所有指针都无效。

☞ You need to use a Interprocess allocator with the string too!

以下是我通常喜欢写的内容：

#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：

这个位：

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

是一个方便的 short-cut 做:

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);

这是可行的，因为允许从 segment-manager 指针到分配器实例的隐式转换。

输入魔法

您会注意到嵌套分配器使用起来很笨拙：

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 in-place 构造是根据用途定义的- 分配器构造（参见[allocator.uses.construction]）

看到了Live On Coliru

¹ 准备大吃一惊，@SergeyA。 Libstdc++ 上次我检查时不支持它，但它的 unordered_map 自 GCC 4.9.0 以来支持它，并且 OP 似乎有 libc++ 支持的轶事证据（尽管我们甚至不知道是否曾经有过实例typedef :))

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

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

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