c++ - 在 Linux x86_64 上使用单例 C++ 进行多处理

Question

对于以下问题，我正在寻找基于“纯”C/C++ 基础知识的答案，因此我希望得到非 Boost 答案。谢谢。

我有一个应用程序(例如，一个电信基础设施服务器)，它在启动时会在 Linux 环境中生成多个进程(一个用于日志记录，一个用于计时器管理，一个用于协议(protocol)消息传递，一个用于消息处理等。 ).它位于 Gentoo 的 x86_64 环境中。问题是，我需要一个能够从所有进程访问的单例。

这与在 Linux 上使用 POSIX 线程的多线程不同，因为所有 POSIX 线程使用相同的地址空间，但是当使用由 fork () 函数调用生成的多个进程时情况并非如此.当使用相同的地址空间时，单例在所有线程中都是相同的地址，问题很容易解决(使用众所周知的保护措施，这对 SO 上的每个人来说都是老生常谈)。我确实喜欢通过 fork() 生成的多个进程为我提供的保护。

回到我的问题，我觉得解决这个问题的正确方法是在共享内存中创建单例，然后将共享内存的句柄传递给调用任务。

我想象如下(SomeSingleton.h):

#include <unistd.h>
#... <usual includes>
#include "SomeGiantObject.h"

int size = 8192; // Enough to contain the SomeSingleton object
int shm_fd = shm_open ("/some_singleton_shm", O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, 0666);
ftruncate (shm_fd, size);
sharedMemoryLocationForSomeSingleton = mmap (NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);

class SomeSingleton
{
   public:
     SomeSingleton* getInstance ()
     {
        return reinterpret_cast<SomeSingleton*>sharedMemoryLocationForSomeSingleton;
     }
   private:
     SomeSingleton();
     /*
        Whole bunch of attributes that is shared across processes.
        These attributes also should be in shared memory.
        e.g., in the following
        SomeGiantObject* obj;
        obj should also be in shared memory.
     */
};

getInstance() 方法返回 SomeSingleton 对象的共享内存位置。

我的问题如下:

1. 这是处理问题的合法方法吗？ SO 上的人以前是如何处理这个问题的？
2. 为了使上面的代码正常工作，我设想了一个指向共享内存的全局声明(定义为静态)，如类声明之前所示。
3. 最后但并非最不重要的一点是，我知道在 Linux 上，创建线程与进程的开销“相对相似”，但我想知道为什么没有太多关于 SO 的多处理讨论(gob负载多线程，虽然!)。这里连标签都没有!多重处理(使用 fork())是否在 C++ 编码社区中失宠？对此的任何见解也表示赞赏。另外，我可以要求声誉> 1500 的人创建标签“多处理”吗？谢谢。

Answer 1

如果您在 fork 之前创建共享内存区域，那么它将被映射到所有对等点的相同地址。

您也可以使用自定义分配器将包含的对象放置在共享区域内。这也应该在 fork 之前完成，但要注意重复的析构函数调用(例如刷新缓冲区的析构函数很好，但应该跳过任何使对象不可用的东西，只是泄漏并让操作系统在所有进程后回收内存关闭共享内存句柄)。