使用 mmap 分配双二维数组答案

【问题标题】：Using mmap to allocate double 2D array使用 mmap 分配双二维数组
【发布时间】：2015-05-10 05:24:23
【问题描述】：

我正在尝试使用 mmap 创建/访问两个不同的 (N+2)*(N+2) 二维双精度数组，以便多个线程可以查看它们自己的部分并更改它，应用更改让所有其他人都能看到。这是我所拥有的：

int main(int argc, char *argv[]) {
    int N = atoi(argv[1]);
    int numProcs = atoi(argv[2]);

    int ARRAY_SIZE = (N+2)*(N+2)*sizeof(double);

    double **grid = (double **) mmap(NULL, ARRAY_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANON | MAP_SHARED, -1, 0);
    if (grid == MAP_FAILED) {
        printf("Error mmapping grid\n");
    }
    double **newGrid = (double **) mmap(NULL, ARRAY_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANON | MAP_SHARED, -1, 0);
    if (newGrid == MAP_FAILED) {
        printf("Error mmapping grid\n");
    }

当我运行它或尝试访问其中的任何内容时，我遇到了分段错误。我也尝试分配内存：

for(i = 0; i < N+2; i++) {
    for(j = 0; j < N+2; j++) {
        grid[i][j] = malloc(sizeof(double));
    }
}

for(i = 0; i < N+2; i++) {
    for(j = 0; j < N+2; j++) {
        newGrid[i][j] = malloc(sizeof(double));
    }
}

但我遇到了：错误：从不兼容的类型“void *”分配给“double” newGrid[i][j] = malloc(sizeof(double));

我相信我在这里遗漏了 mmap 的工作原理，有人能指出我正确的方向吗？

【问题讨论】：

提示：grid[0] 包含什么？

标签： c arrays double mmap

【解决方案1】：

数组或数组数组是内存中的一个连续区域。使用指向指针的“二维数组”不是连续的。

让我们看一些“图像”进行比较：

适当的数组在内存中看起来像这样：

+--------------+--------------+------+------------- ---+--------------+-----+------------------+ |矩阵[0][0] |矩阵[0][1] | ... |矩阵[0][N-1] |矩阵[1][0] | ... |矩阵[M-1][N-1] | +--------------+--------------+------+------------- ---+--------------+-----+------------------+

另一方面，使用指向指针的矩阵看起来像这样：

+-----------+------------+------------+-----+ |矩阵[0] |矩阵[1] |矩阵[2] | ... | +-----------+------------+------------+-----+ | | | | |五 | | +--------------+--------------+------+ | | |矩阵[2][0] |矩阵[2][1] | ... | | | +--------------+--------------+------+ | | |五 | +--------------+--------------+------+ | |矩阵[1][0] |矩阵[1][1] | ... | | +--------------+--------------+------+ | 五 +--------------+--------------+------+ |矩阵[0][0] |矩阵[0][1] | ... | +--------------+--------------+------+

正如您所见，它们的内存布局完全不同，这就是为什么您不能将一个用作另一个。

【讨论】：

我在使用 C 编程的第一个月就学会了这一点，非常困难。
这是有道理的。如果是这样，您对可能的实现有什么想法吗？

【解决方案2】：

如果 N 是编译时常量，或者如果您的编译器支持可变长度数组 (VLA)，那么您可以这样做：

double (*grid)[N+2] = (double (*)[N+2]) mmap(NULL, ARRAY_SIZE, ...

grid[4][5] = 2.0;  // setting an element

如果 N 不是常量并且你的编译器不支持 VLA，那么你需要手动偏移：

double *grid = (double *) mmap(NULL, ARRAY_SIZE, ...

grid[4 * (N + 2) + 5] = 2.0;  // setting the same element using manual offsets

【讨论】：

这太棒了！一个很好的解释（以及下面的解释！）如何更好地完成它。我已经实现了这个，现在一切似乎都很完美，所以我谢谢你！ :)
数组进入方法时如何指定类型？它最终与 double** 不兼容
@alecardv 是的，它的类型肯定不是double **。是double (*)[N+2] 或double *，具体取决于您遵循的示例。