c++ - 我是否需要将类型设为 POD 才能将其与内存映射文件一起保存？

Question

指针不能直接保存到文件，因为它们指向绝对地址。为了解决这个问题，我编写了一个 relative_ptr 模板，它包含一个偏移量而不是一个绝对地址。

基于只有可简单复制的类型才能安全地逐位复制的事实，我假设这种类型需要可简单复制才能安全地保存在内存映射文件中并稍后检索。

这个限制结果有点问题，因为编译器生成的复制构造函数没有以有意义的方式运行。我发现没有任何东西可以阻止我默认复制构造函数并将其设为私有(private)，因此我将其设为私有(private)以避免可能导致未定义行为的意外复制。

后来发现boost::interprocess::offset_ptr他们的创作是由同样的需求驱动的。然而，事实证明 offset_ptr 不是一般可复制的，因为它实现了自己的自定义复制构造函数。

我认为智能指针需要简单可复制才能安全持久化的假设是错误的吗？

如果没有这样的限制，我想知道我是否也可以安全地执行以下操作。如果不是，那么类型必须满足哪些要求才能在我上面描述的场景中使用？

struct base {
    int x;
    virtual void f() = 0;
    virtual ~base() {} // virtual members!
};

struct derived : virtual base {
    int x;
    void f() { std::cout << x; }
};

using namespace boost::interprocess;

void persist() {
    file_mapping file("blah");
    mapped_region region(file, read_write, 128, sizeof(derived));
    // create object on a memory-mapped file
    derived* d = new (region.get_address()) derived();
    d.x = 42;
    d->f();
    region.flush();
}

void retrieve() {
    file_mapping file("blah");
    mapped_region region(file, read_write, 128, sizeof(derived));
    derived* d = region.get_address();
    d->f();
}

int main() {
    persist();
    retrieve();
}

---

感谢所有提供替代方案的人。我不太可能很快使用其他东西，因为正如我所解释的，我已经有了一个可行的解决方案。正如你从上面问号的使用中看到的那样，我真的很想知道为什么 Boost 可以在没有简单可复制类型的情况下逃脱，以及你能用它走多远:很明显，具有虚拟成员的类不会工作，但你在哪里划清界限？

Answer 1

为避免混淆，让我重述问题。

您希望在映射内存中创建一个对象，以便在应用程序关闭并重新打开后可以再次映射文件并使用对象而无需进一步反序列化。

POD 对于您正在尝试做的事情来说是一种红鲱鱼。您不需要二进制可复制(POD 的含义)；你需要独立于地址。

地址独立性要求您:

• 避免使用所有绝对指针。
• 仅使用指向映射内存中地址的偏移量指针。

这些规则有一些相关性。

• 你不能使用 virtual 任何东西。 C++ 虚函数通过类实例中的隐藏 vtable 指针实现。 vtable 指针是一个绝对指针，您无法对其进行任何控制。
• 您需要非常小心与地址无关的对象使用的其他 C++ 对象。基本上，如果您使用它们，标准库中的所有内容都可能会损坏。即使它们不使用 new，它们也可能在内部使用虚函数，或者只存储指针的地址。
• 您不能将引用存储在与地址无关的对象中。引用成员只是绝对指针的语法糖。

继承仍然是可能的，但用途有限，因为虚拟是非法的。

只要遵循上述规则，任何和所有构造函数/析构函数都可以。

即使是 Boost.Interprocess 也不适合您尝试做的事情。 Boost.Interprocess 还需要管理对对象的共享访问，而您可以假设您只是一个搞乱内存的人。

最后，使用 Google Protobufs 可能更简单/更明智和传统的序列化。