windows - 2个进程之间的普通共享内存（没有文件映射，没有管道，没有其他额外的）答案

【问题标题】：windows - plain shared memory between 2 processes (no file mapping, no pipe, no other extra)windows - 2个进程之间的普通共享内存（没有文件映射，没有管道，没有其他额外的）
【发布时间】：2018-10-08 19:37:11
【问题描述】：

如何拥有一个独立的内存部分，它根本不支持任何文件或额外的管理层（如管道），并且可以在同一台 Windows 机器上的两个专用进程之间共享？

大部分文章将我指向 CreateFileMapping 的方向。让我们从那里开始：

使用 hFile=INVALID_HANDLE_VALUE 的 CreateFileMapping 实际上如何工作？根据

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa366537(v=vs.85).aspx

它 "...创建一个指定大小的文件映射对象，该对象由系统分页文件支持，而不是由文件系统中的文件支持..."

假设我在 CreateFileMapping 映射的内存中写入了一些内容，其中 hFile=INVALID_HANDLE_VALUE。在什么条件下这个内容会被写入磁盘上的页面文件？

此外，我对使用共享内存的动机的理解是保持性能和优化。为什么是“创建命名共享内存”一文 (https://msdn.microsoft.com/de-de/library/windows/desktop/aa366551(v=vs.85).aspx) 指 CreateFileMapping，如果没有单一的属性组合，这将阻止写入文件，例如页面文件？

回到最初的问题：恐怕 CreateFileMapping 还不够好......那么什么会起作用？

【问题讨论】：

您是否知道您的进程使用的所有内存要么是直接文件映射，要么由分页文件支持？使用malloc 得到的东西，甚至堆栈本身都属于第二类。
blogs.msdn.microsoft.com/oldnewthing/20130301-00/?p=5093
相信操作系统，它只会在必要时将数据交换到磁盘。

标签： c windows shared-memory

【解决方案1】：

您误解了系统页面文件“支持”内存的含义。（不要难过；Raymond Chen 将您从 MSDN 引用的文本描述为“one of the most misunderstood sentences in the Win32 documentation”。）几乎所有计算机的内存都由磁盘上的something“支持”；只有内核专门使用并且尽可能少的“非分页池”不是。如果一个页面不是由一个普通的命名文件支持的，那么它是由系统分页文件支持的。除非需要，否则操作系统不会将页面写入系统页面文件，但如果确实需要，它可以。

此架构旨在确保进程在无事可做时可以完全从 RAM 中“分页”。这在过去比现在重要得多，但它仍然很有价值；典型的 Windows 桌面会有几十个进程“空闲”等待可能永远不会发生的事件（例如，需要假脱机打印作业）。这些进程可以被调出，内存可以用于更具建设性的用途。

CreateFileMapping 和 hfile=INVALID_HANDLE_VALUE 实际上就是你想要的。只要共享内存的进程正在积极地使用它，它就会一直驻留在 RAM 中，并且不会出现性能问题。如果他们闲置，是的，它可能会被分页，但这很好，因为他们没有对它做任何事情。

您可以指示系统不要分页出一块内存；这就是VirtualLock 的用途。但它的目的是用于包含 secret 信息的小块内存，将其写入页面文件可能会泄露秘密。 MSDN 页面警告您“每个版本的 Windows 都有一个进程可以锁定的最大页面数的限制。这个限制是故意很小以避免严重的性能下降。”

【讨论】：

使用这样的系统页面文件（指定 INVALID_HANDLE_VALUE），您将无法在多个进程之间共享。您可以在 .DLL 中创建一个共享部分并将该库加载到多个进程中，但只能以这种方式共享静态大小的对象（您可以在共享部分中有一个 char * 并且指针本身将在进程之间共享，但是但是除非它故意指向已加载到相同基地址的内存，否则该指针引用将有所不同）。
@SornelHaetir：“使用这样的系统页面文件（指定 INVALID_HANDLE_VALUE）你将无法在多个进程之间共享”假，你只需要传递一个名称作为最后一个参数.
@SornelHaetir，文件映射实际上是一个 Section 对象，可以命名（全局或会话本地）并保护它，因此任何具有访问权限的进程都可以打开它。除其他外，Section 描述了原型页表条目块，它们充当进程 PTE 和页框数据库之间的间接层。当进程中的页面无效时，内存管理器可以使用原型 PTE 中的页帧号来使进程 PTE 有效。如果原型无效，那么在这种情况下，它将引用磁盘上页面文件中的页面偏移量。
@zwol，谢谢你的澄清。我正在绝望地寻找任何信息，如果我现在使用 hfile=INVALID_HANDLE_VALUE 进行 CreateFileMapping，windows 通过将任何类型的至少管理信息写入页面文件（例如，以同步方式维护页面文件内部目录）来保持自身。在你回答之后，我认为不会。
@Quicker，内存是按页访问的（例如 x64 中每页 4 KiB），每个进程都有一个页表，每页有一个条目。如果 PTE 有效，则硬件内存管理单元 (MMU) 使用它将页面中的虚拟地址转换为其相应的物理内存页面帧号。如果它无效，则故障由操作系统内存管理器在软件中处理。对于共享内存，无效的 PTE 将指向一个公共原型 PTE，而该原型 PTE 又可能是有效的并指向物理内存页面，或者它可能是无效的（被换出）并指向磁盘上页面文件中的偏移量。