通过内存共享 C++ 对象

Question

对于那些熟悉进程间通信的人，我有一个简短的问题。

情况

• 我有一个程序（程序 A），我可以添加一些代码，但非常有限。这是生成大量数据的主程序。
• 数据的制定方式是有限的，所以我想创建第二个程序（程序B），因此需要从A到B获取数据。甚至有时会导致A运行一些没有返回值的函数。
• 我知道命名管道，但是我觉得它们可能很笨重？ - 不确定 - 例如，我有以下担忧（可能没有根据）：
  1. 数据流 => 转换为二进制 -> 将数据放入内存 -> 服务器读取 -> 转换为字符串 -> 通过可能的 switch 语句确定请求的内容 -> 获取请求的内容 -> 转换为二进制 -> 放置在内存中 -> 由客户端读取并转换为字符串/某种可接受的格式。
  2. 它必须在两边都使用基本的 switch 语句，如果您想要除字符串以外的其他信息格式，则需要考虑这一点
  3. 一条消息可能必须等待另一条消息完成，因此在同时调用大量消息时它可能会变慢？ - 虽然不确定
• 其他进程间通信方法可能存在同样的问题。

• 我认为更好的解决方案是创建一个“对象” - 类。并在程序之间共享对象内存地址，从而理论上将A和B“合并”起来：

  1. 编码和解码等问题没有问题
  2. 数据只是通过调用函数来请求/调用。
  3. 函数返回正确的类型，无需确定正确的类型是什么（即 bool / int / string / double 等）

  我知道这也有几个问题，即如果对象被主/另一个访问它的程序从内存位置删除。

问题

• 解决此问题的最佳方法是什么：
• C++ 中是否有一个调用选项允许我从内存地址写入和读取？在这一刻：
  1. 我可以访问 A 和 B 之间的同一个对象，但我不能写/读，因为这会引发异常。那么基本上我可以通过简单的调用或者读/写这个对象吗？
  2. 我知道 WriteProcessMemory 函数 - 但这不是我想要的 - 即，我不一定要更改内存值，只需访问来自 B 的数据/调用 A 将执行的操作。
• 有没有简单易行的方法？我知道一种叫做 boost 的东西，但对此一无所知 - 这是我最好的选择吗？ -> 即我应该将此作为我的最佳解决方案进行调查吗？

提前感谢您对此问题的任何建议。

Answer 1

Boost.Interprocess 有很多方法可以在进程之间共享数据，其中一种是shared_memory

来自 boost 的示例，其中程序充当同一内存对象的服务器或客户端（取决于是否给出参数）

include <boost/interprocess/shared_memory_object.hpp>
#include <boost/interprocess/mapped_region.hpp>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <string>

int main(int argc, char *argv[])
{
   using namespace boost::interprocess;

   if(argc == 1){  //Parent process
      //Remove shared memory on construction and destruction
      struct shm_remove
      {
         shm_remove() { shared_memory_object::remove("MySharedMemory"); }
         ~shm_remove(){ shared_memory_object::remove("MySharedMemory"); }
      } remover;

      //Create a shared memory object.
      shared_memory_object shm (create_only, "MySharedMemory", read_write);

      //Set size
      shm.truncate(1000);

      //Map the whole shared memory in this process
      mapped_region region(shm, read_write);

      //Write all the memory to 1
      std::memset(region.get_address(), 1, region.get_size());

      //Launch child process
      std::string s(argv[0]); s += " child ";
      if(0 != std::system(s.c_str()))
         return 1;
   }
   else{
      //Open already created shared memory object.
      shared_memory_object shm (open_only, "MySharedMemory", read_only);

      //Map the whole shared memory in this process
      mapped_region region(shm, read_only);

      //Check that memory was initialized to 1
      char *mem = static_cast<char*>(region.get_address());
      for(std::size_t i = 0; i < region.get_size(); ++i)
         if(*mem++ != 1)
            return 1;   //Error checking memory
   }
   return 0;
}

Answer 2

简化！

一般来说，shared state 可能是个坏主意，无法很好地测试，并且可能像 global variables 那样对难以管理的架构造成严重破坏。

ØMQ guide 可能会帮助您掌握可能的解决方案。一般来说，如果您没有特殊要求，请使用消息传递。 ØMQ“sockets”速度很快，非常健壮，并且只需要很少的代码就可以开始。

更新：现成的：msgpack-rpc 或 protobuf-remote

Answer 3

您是为客户开发软件，还是只为自己开发数据分析软件？如果只是为了你自己，你可以将数据写入你的硬盘，然后将你的分析分为两个步骤。