c - 在共享内存中初始化一维或二维数组

Question

我正在尝试将字符串的 2D 字符数组初始化到 POSIX 共享内存中，以便在其他 3 个进程之间共享。有很多关于如何使用指针在进程之间共享单个字符串或整数的教程，但我找不到有关如何使用 mmap() 初始化一维或二维数组的示例。我已经在下面发布了到目前为止我所拥有的内容。这是第一个程序，它创建共享内存对象并使用值 files[0][0][0] 初始化数组 char files[20][2][100] ='\0'。

在 C 中初始化和共享数组的正确方法是什么？

就上下文而言，我编写了这个项目的一个简单版本(根据乐于助人的 S.O. 大师的建议)，它不使用共享内存并结合了所有 4 个进程(由 /********* 分隔) */) 合二为一。就在下面。

我在上一篇文章中问过涉及结构的类似问题，但我需要在我的项目中使用多维数组。对这个答案的任何见解都会有帮助HERE 。

谢谢。

到目前为止的代码:(程序初始化共享内存对象和数组)

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
    char files [20][2][100]; 


    /* the size of shared memory object */
    int size = sizeof(files);

    /* name of the shared memory object */
    const char *name = "/PROJ4_SHARED_MEM";

    /* shared memory file descriptor */
    int shm_fd;

    /* pointer to shared memory obect */
    void *ptr;

    /* create the shared memory object */
    shm_fd = shm_open(name, O_CREAT | O_RDRW, 0666);

    /* configure the size of the shared memory object */
    ftruncate(shm_fd, size);

    /* memory map the shared memory object */
    ptr = mmap(0, size, PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);

    /* save array to the shared memory object. */
    /*****WHERE I LOSE IT*****/

    return 0;
}

上下文程序:(不是 POSIX)

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>

int main (int argc, char *argv[])
{
    char files [20][2][100]; 
    files [0][0][0] = '\0';
    char file_name[100];

    char file_contents[100];
    char search[100];

    char answer;
    int again = 0;
    int counter;
    int i = 0;

    /**************************************************/

    while (again == 0)
    {
        printf("Enter a filename:  ");
        scanf("%s", &file_name);
        getchar();
        printf("Enter file contents (string):  ");
        fgets (file_contents, 100, stdin);

        for (i = 0; i < 20; i++)
        {
            if (files[i][0][0] == '\0')
            {
                strcpy(files[i][0],file_name);
                strcpy(files[i][1],file_contents);
                files [i+1][0][0] = '\0';       
                break;
            }
            else if (i == 19)
            {
                printf("ERROR: The directory is full.\n\n");
            }
        }

        counter++; 

        printf("Save another file y/n ?:  ");
        scanf(" %c", &answer);

        if (answer == 'n')
        {
            again = 1;
        }

    }
    printf("\n\n");
    again = 0;

    /**************************************************/

    printf("You have saved the following files:\n");
    for (i = 0; i < 20; i++)
    {
        if (files[i][0][0] == '\0')
        {
            break;
        }

        printf("%s \n", files[i][0]);
    }
    printf("\n\n");

    /**************************************************/

    printf("Would you like to open a file? (y/n) ?:  ");
    scanf(" %c", &answer);
    if (answer == 'n')
        again = 1;

    while (again == 0)
    {
        printf("Enter a filename:  ");
        scanf(" %s", &file_name);

        for (i = 0; i < 20; i++)
        {
            if (strcmp(files[i][0], file_name) == 0)
            {
                printf("%s \n", files[i][1]);       
                break;
            }
            else if (i == 19)
            {
                printf("ERROR: The file was not found.\n\n");
            }
        }

        printf("Search for another file (y/n) ?:  ");
        scanf(" %c", &answer);

        if (answer == 'n')
        {
            again = 1;
        }
        printf("\n\n");
    }


    getchar();

    return 0;
}

Answer 1

代码有一个指向共享内存的指针因此，就像任何指针一样，该代码可以访问共享内存中的任何特定项目通过索引该指针。

#define INDEX_1_SIZE (20)
#define INDEX_2_SIZE (2)
#define INDEX_3_SIZE (100)
#define SIZE         (INDEX_1_SIZE * INDEX_2_SIZE * INDEX_3_SIZE)
ptr = mmap(0, SIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED, shm_fd, 0);

然后:

int i, j, k; // loop counters

// initialize the shared memory to '\0'
for(i=0;i<INDEX_1_SIZE; i++_
{
    for(j=0; j<INDEX_2_SIZE; j++)
    {
        for(k=0;k<INDEX_3_SIZE; k++)
        {
            ptr[i][j][k] = '\0';
        }
    }
}

有更快的方法来对“\0”执行初始化例如:

memset( ptr, '\0', SIZE );

不需要局部变量:'files'

但是，由于许多不同的进程可以访问同时共享内存，
该代码需要一个所有进程都使用的命名信号量所以只有一个进程正在访问共享内存任何时候，避免“竞争”条件。这是关于信号量的很好的讨论，带有示例用法 http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/C/node26.html代码应该检查错误，如下所示:(当然，使用你自己的变量名)

des_mutex = shm_open(MUTEX, O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, mode);

if (des_mutex < 0)
{
    perror("failure on shm_open on des_mutex");
    exit(1);
}

if (ftruncate(des_mutex, sizeof(pthread_mutex_t)) == -1)
{
    perror("Error on ftruncate to sizeof pthread_cond_t\n");
    exit(-1);
}