C++怎么使用共享内存_C++高性能通信教程【加速】

posix共享内存需用shm_open（name以/开头）、ftruncate设大小、mmap配map_shared；写后不立即可见因缓存与重排，须用内存栅栏或锁同步；munmap后指针变野指针，需置nullptr并确保无访问。

共享内存本身不提供同步机制，直接用 shmget + shmat 写多进程数据，大概率读到脏数据或崩溃。

怎么安全地创建和映射 POSIX 共享内存（shm_open）

linux/macos 推荐用 POSIX API，比 SysV（shmget）更轻、路径可控、支持 fcntl 锁。windows 用 CreateFileMapping，但跨平台优先选 POSIX。

• shm_open 的 name 必须以 / 开头，比如 "/my_shm"，不能是 "my_shm" 或 "./my_shm"，否则返回 -1 并设 errno = ENOENT
• 记得调用 ftruncate 设置大小，否则 mmap 会失败并报 errno = EINVAL
• 映射时建议加 MAP_SHARED，用 MAP_PRIVATE 改动不会同步到其他进程

int fd = shm_open("/log_buf", O_CREAT | O_RDWR, 0644); ftruncate(fd, 4096); void* ptr = mmap(nullptr, 4096, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);

为什么写完不立刻被其他进程看到？——缓存与内存序问题

CPU 和编译器都可能重排写操作，尤其在多核机器上。即使用了 MAP_SHARED，一个进程写了字段 A，另一个进程仍可能读到旧值。

• 别依赖“写完就可见”，必须显式同步：用 std::atomic_thread_fence（c++11+），或 __sync_synchronize()（GCC）
• 如果共享结构体里有多个字段需原子更新（比如状态+数据），不要单独用 std::atomic<int></int> 包裹每个字段——它们不是事务性的；改用自旋锁或信号量保护整个临界区
• 避免用 volatile 当同步手段，它不阻止指令重排，也不保证跨线程可见性

常见崩溃点：shmdt / munmap 后继续访问指针

映射解除后，指针变成野指针，但访问不一定立刻段错误——可能读到旧页缓存、也可能触发 SIGSEGV，行为不可预测。

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• 解除映射前，确保所有线程已退出对该内存的访问；可配合引用计数或进程间信号通知
• 解除后立即将指针置为 nullptr，避免后续误用
• 注意：shm_unlink 不等于立即销毁内存，只要还有进程挂载着，内容就保留；真正释放要等最后一个 shmdt 或 munmap

共享内存最麻烦的从来不是创建或映射，而是确定哪些字节谁在读、谁在写、什么时候能读、什么时候必须等——没配好同步原语，性能再高也是错的。