在什么情况下可以使用指针调配？

Question

我刚刚了解了指针调配，但我不太确定它的实际用途。

例如，假设我有一个 Windows 服务使用某种指针调配序列化包含指针的对象，然后在不同的进程中反序列化它。

它起作用的先决条件是什么？

在我看来它会失败，因为指针试图访问的地址在另一个进程内存中 space 而 OS 将不允许新进程访问它们。指针混合使指针在上下文的变化中幸存下来，但这还不够，不是吗？它还需要首先将数据放在一种共享内存段上，我错了吗？

此外，如果您碰巧知道 C++ 中的任何库以及任何库（如 boost 或其他类似库），我也很想看看实际示例。

Answer 1

当你有 swizzled 指针时，你不能（有效地）跟随它们，直到它们被 unswizzled。

想象一下，如果您有一堆记录，每个记录都有指向其他记录的链接（指针），在某个任意图形中。

混合这些的一种天真的方法是将指针的二进制值作为 UID，并将其序列化。当我们这样做时，我们也维护一个 table 的记录地址以在序列化中排序，我们最后序列化它。称其为 swizzle table.

当我们反序列化时，我们加载数据结构，并构建一个 table of (order in serialization) to (new record address in memory)。然后我们加载 swizzle table，它是从（旧地址）到（序列化顺序）的映射。

我们合并这两个 table，我们得到一个（旧地址）到（内存中的新记录地址）table -- unswizzle table.

接下来，我们检查反序列化的记录，并为每个指针应用此映射。每个地址的旧二进制值存储在某个指针中；我们在 unswizzle table 中查看它并替换它。现在每个指针都指向新地址space.

中记录的地址

struct node {
  std::vector<node*> links;
  void write( OutArch& out ) const& {
    out.register_swizzle(this);
    out << links.size();
    for (node* n:links) {
      out << out.swizzle(n);
    }
  }
  static node* read( InArch& in ) {
    auto* r = new node;
    in.register_unswizzle( r );
    std::size_t n;
    in >> n;
    r->reserve(n);
    for (std::size_t i = 0; i<n; ++i) {
      std::intptr_t ptr;
      in >> ptr;
      r->links.push_back( reinterpret_cast<node*>(ptr) ); // danger
    }
    return r;
  }
  friend void do_unswizzle( InArch& in, node* n ) {
    for (node*& link : n->links ) {
      link = in.unswizzle(link);
    }
  }
};
struct OutArch {
  friend void operator<<( OutArch& arch, std::size_t count ); //TODO
  friend void operator<<( OutArch& arch, std::intptr_t ptr ); //TODO
  std::intptr_t swizzle( void* ptr ) {
    return reinterpret_cast<std::intptr_t>(ptr);
  }
  void register_swizzle( void* ptr ) {
    swizzle_table.insert( {(reinterpret_cast<std::intptr_t>(p), record_number} );
    ++record_number;
  }
private:
  // increased 
  std::size_t record_number = 0;
  std::map< std::intptr_t, std::size_t > swizzle_table;
};
struct InArch {
  friend void operator>>( InArch& arch, std::size_t& count ); //TODO
  friend void operator>>( InArch& arch, std::intptr_t& count ); //TODO
  template<class T>
  void register_unswizzle( T* t ) {
    unswizzle_table.insert( {record_number, t} );
    ++record_number;
    unswizzle_tasks.push_back([t](InArch* self){
      do_unswizzle( *self, t );
    });
  }
  struct unswizzler_t {
    void* ptr;
    template<class T>
    operator T*()&&{return static_cast<T*>(ptr);}
  };
  unswizzler_t unswizzle( void* ptr ) {
    auto p = reinterpret_cast<std::intptr_t>(ptr);
    auto it1 = swizzle_table.find(p);
    if (it1 == swizzle_table.end()) return {nullptr};
    auto it2 = unswizzle_table.find(it1->second);
    if (it2 == unswizzle_table.end()) return {nullptr};
    return { it2->second };
  }
  void load_swizzle_table(); //TODO
  void execute_unswizzle() {
    for (auto&& task: unswizzle_tasks) {
      task(this);
    }
  }
private:
  // increased 
  std::size_t record_number = 0;
  std::map< std::size_t, void* > unswizzle_table;
  std::map< std::intptr_t, std::size_t > swizzle_table;
  std::vector< std::function< void(InArch*) > > unswizzle_tasks;
};

调配的方法有很多种。您可以保存序列化它的顺序（例如），而不是保存指针的二进制值；但这需要一些仔细的预处理或时间旅行，因为您将引用尚未序列化的结构。

或者您可以生成一个 guid，将 guid 与每条记录一起写出，并在旧过程中将 {record address} 的 swizzle table 保留到 {guid}。当您保存记录时，您会看到指针是否在您的 swizzle 中 table；如果没有，请添加它们。然后写guid而不是指针。在这种情况下不要写 swizzle table； {guid} 到 {record address} 的 unswizzle table 可以从每条记录上的 guid header 构建。然后使用 unswizzle table，重建目标端的记录。

在什么情况下可以使用指针调配？

In which context can pointer swizzling be used?

c++

boost

pointers

ipc

interprocess