c - c中的共享内存变量

Question

我正在为 uni 进行分配，但在共享内存中定义全局变量 Bank 时遇到问题，以便我的进程具有共享地址。我们正在探索竞争条件，我应该让两个进程都调用 MakeTransactions()，然后利用信号量来消除竞争条件。目前，我不断遇到有关共享内存的不同类型(int 与 struct)的错误。有人可以解释一下解决这个问题的最佳方法是什么吗？任何的意见都将会有帮助。谢谢!

    #include <unistd.h> 
    #include <stdio.h> 
    #include <stdlib.h>  
    #include <sys/mman.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/wait.h>

    struct Bank {
        int balance[2];
    };

    struct Bank = *bank;

    // routine for thread execution
    void* MakeTransactions() { 
        int i, j, tmp1, tmp2, rint;
        double dummy;

        for (i=0; i < 100; i++) {  
            rint = (rand()%30)-15; 
            if (((tmp1=bank->balance[0])+rint) >=0 &&
                    ((tmp2=bank->balance[1])-rint)>=0) { 
                bank->balance[0] = tmp1 + rint; 
                for (j=0; j < rint*100; j++) {
                    dummy=2.345*8.765/1.234; // spend time on purpose
                }
                bank->balance[1] = tmp2 - rint; 
            }  
        } 
        return NULL; 
    } 

    int main(int argc, char **argv) { 

        int i;
        void* voidptr = NULL;

            bank = mmap(NULL, sizeof(struct Bank), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
            //check if bank is not NULL
            bank->balance[0] = 100;
            bank->balance[1] = 100;

        pid_t pid;
        srand(getpid()); 

        printf("\nInit balances A:%d + B:%d ==> %d!", 
                bank->balance[0],bank->balance[1],bank->balance[0]+bank->balance[1]); 

        pid=fork();
        if (pid < 0) {
            fprintf(stderr, "Fork failed");
            return 1;
        }
        if (pid == 0) {
            printf("\nChild computing ...");
            MakeTransactions();
            printf("\nChild process complete");
            printf("\nLet's check the balances A:%d + B:%d ==> %d ?= 200",
            bank->balance[0],bank->balance[1],bank->balance[0]+bank->balance[1]);
            return 0;
        }
        else {
            printf("\nParent computing...\n");
            MakeTransactions();
            wait(NULL);
            printf("\nParent process complete\n");
            printf("Let's check the balances A:%d + B:%d ==> %d ?= 200\n\n",
                    bank->balance[0],bank->balance[1],bank->balance[0]+bank->balance[1]);
            return 0;
        }
        return 0; 
    }

Answer 1

我将从对您的代码进行一些重构开始，这样就很清楚为什么您的评论中的 mmap 无法工作。

使您的结构声明非匿名:

struct Bank {
   int balance[2];
};

以及您的全局:struct Bank Bank = {{100,100}};。现在，这个 Bank 变量位于堆栈上，这将使切换到 mmap 变得更加困难。引入间接:

struct Bank bankGlobal = {{100, 100}};
struct Bank *bank = &bankGlobal;
...
bank->balance[0] = tmp1 + rint;

现在，bank 是一个指向 struct Bank 的指针，它当前指向 bankGlobal。您需要将所有bank.更改为bank->。使用此代码，您可以切换到 mmap 解决方案。

首先，您无法在全局空间中使用 mmap 初始化银行变量。它必须发挥作用。其次，当您应该以整个结构体大小为目标时，您试图获取指向 Bank 的指针的大小 (sizeof *Bank)。

所以，改变这个:

-struct Bank bankGlobal = {{100, 100}};
-struct Bank *bank = &bankGlobal;
+struct Bank *bank;

在主函数中:

bank = mmap(NULL, sizeof(struct Bank), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
//check if bank is not NULL
bank->balance[0] = 100;
bank->balance[1] = 100;

完成后不要忘记 munmap。

关于比赛，可以输入POSIX semaphore在此 Bank 结构内，并使用 sem_wait 保护此交易和 sem_post .