プロセス間ブーストとロックフリーをどのようにして SPSC キューを使用してロックフリー IPC を作成できますか?

共有メモリ IPC でのロックフリー同期

共有メモリを使用するマルチプロセス環境では、同期の管理が重要です。この課題に対処するために、Boost はプロセス間通信と Lockfree データ構造用の多用途ライブラリを提供します。

Boost Interprocess と Lockfree

Boost Interprocess は、共有メモリ セグメントの管理と割り当てのための機能を提供します。彼らの中で。一方、Boost Lockfree には、シナリオ内で循環バッファーとして機能する、Single-Producer Single-Consumer (SPSC) キューが含まれています。

SPSC キューを使用したロックフリー IPC

循環バッファを使用したロックフリー IPC を実証するために、Boost タイプを使用して共有 SPSC キューを定義しましょう。ここで、shared_string は共有メモリから透過的に割り当てられます。

<code class="cpp">namespace shm
{
    using ring_buffer = boost::lockfree::spsc_queue<
        shared_string, 
        boost::lockfree::capacity<200> 
    >;
}</code>

コンシューマ側

コンシューマーはキューを監視し、メッセージが到着すると処理します。

<code class="cpp">while (true)
{
    shm::shared_string v(char_alloc);
    if (queue->pop(v))
        std::cout << "Processed: '" << v << "'\n";
}

プロデューサー側

プロデューサーはメッセージを制御されたペースでキューを実行します:

<code class="cpp">for (const char* s : { "hello world", "the answer is 42", "where is your towel" })
{
    queue->push({s, char_alloc});
}</code>

現実世界のシナリオでの同期

他のプロセスとの同期は、初期化フェーズ中に実装する必要があることに注意することが重要です。 IPC メカニズム。さらに、必要に応じて、共有メモリ セグメントを適切にクリーンアップして解放してください。

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