使用 boost 进程间创建消息队列 - 内存访问冲突

Question

我正在创建一个由两个进程使用的消息队列。其中一个在里面放东西，另一个在读。消息队列遵循我创建的结构。

  struct MSGQueue {
    Action actions_[256];
    int count;
    MSGQueue() { count = 0; }

    interprocess_mutex mutex;

    Action Pop() {
      --count;
      return actions_[count];
    }

    void Put(Action act) {
      actions_[count] = act;
      ++count;
    }
  };

Action 是我创建的自定义 class。

class Action {
 public:
  // Getter functions for the member 

 private:
    std::string name_;
    ActionFn action_fn_; // this is an enum
    void* additional_data_;
 }

我正在主程序中创建这样的共享内存

  shm_messages = shared_memory_object(create_only,"MySharedMemory", read_write);
  shm_messages.truncate(sizeof(MSGQueue));
  region = mapped_region(shm_messages_, read_write);

在我的其他程序中，我打开它并在操作队列数组中放置一个操作。

  boost::interprocess::shared_memory_object shm_messages_;
  boost::interprocess::mapped_region region_;

  shm_messages_ = shared_memory_object(open_only, "MySharedMemory", read_write);
  shm_messages_.truncate(sizeof(MSGQueue));
  region_ = mapped_region(shm_messages_, read_write);

  //Get the address of the mapped region
  void * addr       = region_.get_address();
  //Construct the shared structure in memory
  MSGQueue * data = static_cast<MSGQueue*>(addr);

  Action open_roof("OpenRoof", ActionFn::AFN_ON, NULL);

  { // Code block for scoped_lock. Mutex will automatically unlock after block.
    // even if an exception occurs
    scoped_lock<interprocess_mutex> lock(data->mutex);

    // Put the action in the shared memory object
    data->Put(open_roof);
  }

主程序正在检查我们是否收到了一些新消息，如果有，它将读取它并将其放入列表中。

  std::vector<ghpi::Action> actions;

  //Get the address of the mapped region
  void * addr       = region_.get_address();
  //Construct the shared structure in memory
  MSGQueue * data = static_cast<ghpi::Operator::MSGQueue*>(addr);
  if (!data) {
    std::cout << " Error while reading shared memory" << std::endl;
    return actions;
  }

  {
    scoped_lock<interprocess_mutex> lock(data->mutex);

    while (data->count > 0) {
      actions.push_back(data->Pop()); // memory access violation here
      std::cout << " Read action from shm" << std::endl;
    }
  }

放置动作的第二个程序工作正常。但是在它之后运行主程序发现计数增加了并且正在尝试读取并向我抛出内存访问冲突。

我不知道为什么会收到此违规错误。共享 class 对象或结构有什么特别之处吗？

Answer 1

让我们看一下您试图在进程之间传递的对象：

class Action {

// ...
    std::string name_;
}

嗯，看这里。我们有什么在这里？我们这里有一个 std::string.

你知道吗 sizeof(x)，其中 x 是一个 std::string 将始终给你相同的答案，无论字符串是空的，还是包含 [=] 的全部内容47=]?那是因为您的 std::string 做了很多您实际上不需要考虑的工作。它负责为字符串分配所需的内存，并在不再使用时释放内存。当 std::string 被复制或移动时，class 负责正确处理这些细节。它自己进行内存分配和释放。你可以把你的 std::string 想象成这样：

namespace std {
    class string {
         char *data;
         size_t length;

         // More stuff
    };
}

通常情况下，在您的典型花园品种中，这会多一些 std::string，但这让您对正在发生的事情有一个基本的了解。

现在试着想一想当您将 std::string 放入共享内存时会发生什么。你认为 char 指针仍然指向哪里？当然，它仍然指向某个地方，某个地方，在你的进程内存中，你的 std::string 为它代表的任何字符串分配了内存。你不知道在哪里，因为所有这些信息都隐藏在字符串中。

因此，您将此 std::string 放在您的共享内存区域中。您确实放置了 std::string 本身，但当然不是它包含的实际字符串。您不可能这样做，因为您无法访问 std::string 的内部指针和数据。所以，你已经做到了，你现在正试图从其他进程访问这个 std::string。

这不会有好结果。

你唯一现实的选择是用一个普通的 char 数组替换 std::string，然后进行额外的工作以确保它被正确初始化，不会溢出等。 ..

一般来说，在 IPC、共享内存等...的上下文中，使用任何类型的非平凡 class 都是行不通的。

使用 boost 进程间创建消息队列 - 内存访问冲突

Creating a message queue using boost interprocess - memory access violation

c++

boost

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