c++ - 与信号量共享内存同步

Question

对于家庭作业，我需要使用 IPC。我为共享内存编写了一些代码，但它无法按我的意愿工作。我希望服务器进程在客户端之前运行。我做错了什么？如何解决？

//main.cpp
#include "stockexchangeserver.h"
#include "stockexchangeclient.h"
#include <semaphore.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
   StockExchangeServer server;
   StockExchangeClient client;
   pid_t   pid;
   sem_t sem;
   int pshared = 1;
   unsigned int value = 0;
   sem_init(&sem,pshared,value);

   if ((pid = fork()) < 0) {
       std::cout<<"fork error\n";
    } else if (pid > 0) {
       sem_wait(&sem);
       client.start2();
       sem_post(&sem);
    } else {
       server.start2();
       sem_post(&sem);
    }
   return 0;
}

   //stockexchangeclient.cpp
   void StockExchangeClient::start2() {
    int sharedMemoryId;
    key_t key;
    int *shm;
    key = 6000;

    if((sharedMemoryId = shmget(key,sizeof(int),0666)) < 0) {
        std::cout<<"Shared memory create error\n";
        exit(1);
    }
    else{}

    if((shm = (int *)shmat(sharedMemoryId,NULL,0)) == (int *)-1) {
        std::cout<<"Shared memory attach error\n";
        exit(1);
    }
    else{}
    *shm = 1;
    exit(0);
}

//stockexchangeserver.cpp
void StockExchangeServer::start2()
{
    int sharedMemoryId;
    key_t key;
    int *shm;
    key = 6000;

    if((sharedMemoryId = shmget(key,sizeof(int),IPC_CREAT | 0666)) < 0) {
        std::cout<<"Shared memory create error\n";
        exit(1);
    }
    else{}
    if((shm = (int *)shmat(sharedMemoryId,NULL,0)) == (int *)-1) {
        std::cout<<"Shared memory attach error\n";
        exit(1);
    }
    else{}
   *shm = 0;
    while(*shm == 0) {
        sleep(1);
    }
    std::cout<<"Shared memory succeded\n";
}

Answer 1

我对此进行了测试，实际上服务器进程首先运行(StockExchangeServer::start2)但问题出在

while(*shm == 0) {
    sleep(1);
}

这会导致无限循环，并且您没有机会让 StockExchangeClient::start2() 更改 *shm，因为父级正在无限期地等待 sem_wait 因为 child 从未执行过 sem_post

相反，可以在进入 StockExchangeServer::start2 中的循环之前执行 sem_post，以便您从其 sem_wait 中释放父级。为此，您需要将 &sem 发送到 StockExchangeServer::start2。可能是通过将其原型(prototype)更改为类似 StockExchangeServer::start2( sem_t *sem ) 的东西。

但由于 sem 是一个未命名的信号量，并且存在 2 个拷贝，一个在父级中，一个在子级中，如果您希望父级和子级都使用它，您需要使用 shmget 在共享内存区域中创建它，然后跨进程访问它。如果您不想要所有这些痛苦，您可以切换到命名信号量，它甚至可以被不相关的进程访问。 简而言之，未命名信号量通常用于线程(因为线程共享数据)，而命名信号量用于进程。

此外，正如 David Schwartz 在评论中所观察到的，确保防止对 while 循环进行意外优化。比方说，在循环之前打印出 shm 的值。