将分配器添加到 C++用于创建共享内存对象的类模板

Question

简而言之，我的问题是：如果您有类 MyClass，如何更改类定义以支持您有 MyClass 的情况，类似于 STL 矢量提供的方式。

我需要此功能来支持共享内存分配器。具体来说，我正在尝试在共享内存中实现环形缓冲区。目前它具有以下构造函数：

template<typename ItemType>
SharedMemoryBuffer<ItemType>::SharedMemoryBuffer( unsigned long capacity, std::string name )

其中 ItemType 是要放置在缓冲区每个槽中的数据的类型。

现在，当我从主程序创建缓冲区时，效果非常好。

SharedMemoryBuffer<int>* sb;
sb = new SharedMemoryBuffer<int>(BUFFER_CAPACITY + 1, sharedMemoryName);

但是，在这种情况下，缓冲区本身不是在共享内存中创建的，因此其他进程无法访问。我想做的是能够做类似的事情

typedef allocator<int, managed_shared_memory::segment_manager>  ShmemAllocator;
typedef SharedMemoryBuffer<int, ShmemAllocator> MyBuffer;

managed_shared_memory segment(create_only, "MySharedMemory", 65536);
const ShmemAllocator alloc_inst (segment.get_segment_manager());
MyBuffer *mybuf = segment.construct<MyBuffer>("MyBuffer")(alloc_inst);

但是，我不知道如何向类模板添加显式分配器。

Answer 1

我认为您只是在寻找标准的新展示位置。

如果 shm_addr 是一个指向共享内存的 void* 指针，您可以这样做：

MyBuffer *pBuf = new (shm_Addr) MyBuffer;

并且新的 MyBuffer 将在给定位置构造。这可以适用于任何类型的对象，包括模板化类型。

如果您认为合适，可以将其包装在一个单独的函数中。

要销毁使用标准放置 new 创建的内容，您需要显式调用析构函数。这是因为 delete 会尝试将内存作为常规new 分配的内存来取消分配，这不是有效的操作。这是 C++ 中唯一一次需要显式调用析构函数。

pBuf->~MyBuffer();

Answer 2

让我困惑的是，为什么你需要在 SharedMemory (SHM) 中分配或创建一个对象，例如，如果你保留大小为 65536 字节的共享内存，那么假设你在地址 0x1ABC0000，如果预约成功，您将在 0x1ABC0000 至 0x1ABCFFFF 拥有可用且可直接访问的内存空间。

然后，当您的应用程序需要在 SHM 中“分配”大小为 sizeof(SHMObject) 的对象，并且您的内存管理器发现 0x1ABC0000+0x1A 处的地址空闲时，您的内存管理器应该只返回 0x1ABC001A 值，并标记 ( 0x1ABC001A to 0x1ABC001A+sizeof(SHMObject) ) 已被占用，并且您只需要转换： SHMObject* shmObjectPtr = ( SHMObject*)(0x1ABC001A);

当然，这是假设您有自己的自定义内存分配器，可以在指定的内存地址范围内工作。

至于模板，我不太明白你的SHM环形缓冲区是什么样子的，但我在使用SHM之前已经这样做了，我的实现是这样的：
`

//memory SHM allocator
template<typename T> class ShmRingAllocator
{
    protected:
        void* baseAddress;
    public:
        ShmRingAllocator(void* baseAddress,int memSize);
        void* allocate(); //this function do what I described earlier, or you can use placement new: new (baseAddress+offset)T;
}

//some kind of shared_ptr<> that handle object in SHM, this provides mechanishm to check is the pointer still valid in shm or not
template<typname T> ShmRingObjectPtr 
{
    protected:
         T* object; //mapped address of object at current process
         ShmBuffer* shm; //every object has pointer to which SHM does this pointer pointing at
    public:
         virtual T* operator->(); //operator overload to access T object
}

class ShmBuffer //base class for all kind of SHM buffer
{
    protected:
         std::string shmName;
         void* shmBasePtr;
}

template<typename T,class A=ShmRingAllocator<T>> ShmRingBuffer : public ShmBuffer
{
    protected:
         A allocator;
    public:
         ShmRingObjectPtr<T> insert() //push one element to ring buffer
         {
              return ShmRingObjectPtr<T>((T*)this->allocator.allocate(),this);
         }
}

`