## 为什么 GCC 内存屏障无法保证 x64 上共享内存 IPC 中的数据可见性?
共享内存IPC同步(无锁)
问题:
开发者寻求一种在 Intel x64 服务器上涉及多个进程并在循环缓冲区中共享数据的场景中共享内存 IPC 的有效同步机制。他们建议利用内存屏障来保证跨 CPU 的数据可见性,从而实现无缝读/写访问。然而,GCC 内存屏障未能达到预期。
答案:
Boost Interprocess 的单生产者单消费者 (SPSC) 队列 spsc_queue 提供了无锁机制共享内存 IPC 队列的解决方案。
实现:
-
定义类型:
定义自定义类型管理共享内存和字符串分配:- char_alloc:共享内存的分配器
- shared_string:透明内存分配的字符串
- string_alloc:shared_string的分配器
- ring_buffer:提升共享内存的 SPSC 队列
-
消费者:
- 打开或创建共享内存段并找到共享队列(如果存在)。
- 持续监视队列中的待处理作业并处理它们。
-
生产者:
- 打开或创建共享内存段并定位共享队列。
- 定期将消息推送到队列中。
用法示例:
使用上述实现创建两个进程,一个消费者和一个生产者。消费者在生产者推送消息的同时监控队列。以实时或突发模式观察无缝的进程间消息传递。
优点:
- 无锁同步机制
- 通过 SPSC 保证内存可见性语义
- 适合多进程IPC场景
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