C++:在内存映射文件上获取_add

Question

我使用 boost 映射文件库打开一个文件。是否可以在此映射文件上使用“fetch_add”(在特定位置读取值，然后与另一个位置相加并自动写回到同一位置)？

如果多个线程并行写入它，可能会在不涉及原子性的情况下出现问题

文件为二进制格式，包含整数或 double (取决于特定文件)。

我也尝试过锁/互斥锁，但它们在使用多线程时总是会减慢我的程序。与算法的其余部分相比，在锁定区域花费的时间太多了，而且线程会互相阻塞。

有没有更好的方法让多个线程可以高性能地写入一个映射文件？

谢谢。拉兹

Answer 1

是否有多个进程映射此文件，或者只是多个线程？

如果多个进程同时访问此内存映射文件，您将必须执行自己的(进程间)同步。

如果它只是多线程，那么您可以像更新任何其他内存字一样以原子方式更新内存，但需要注意的是您不能使用 std::atomic (因为显然字节直接对应于文件中的一个部分，而不是 std::atomic 结构)。因此，您必须使用特定平台对原子修改内存的支持，即 x86 上的 lock xadd 通过，例如 InterlockedIncrement在 Win32 上(或使用 g++ 时为 __sync_fetch_and_add)。小心确保内存排序语义(和返回值!)符合您的预期。

不过，以独立于平台的方式包装特定于平台的函数(如果你需要的话)可能会有点麻烦，所以在这种情况下我建议将并发访问的数据保存在单独的 std::atomic 变量，然后在最后只更新一次相应的文件字节。

请注意，所有这些都与内存映射正交——操作系统使用它按需换入和换出的页面来支持内存映射文件，并且管理这些页面的内存管理单元与管理这些页面的内存管理单元相同处理任意其他(非映射)页面，因此页面本身可以由多个线程修改，而不必担心通常(应用程序级)数据竞争以外的任何事情。