Question

我使用boost映射文件库打开一个文件。是否可以使用＆＃34; fetch_add＆＃34; （在某个位置读取值，然后在另一个位置添加并以原子方式写回到同一位置）？

如果多个线程并行写入，则可能存在无原子性的问题

该文件采用二进制格式，包含整数或双精度数（取决于特定文件）。

我也尝试过锁/互斥锁，但是在使用多个线程时它们总是会减慢我的程序。与算法的其余部分相比，在锁定区域中花费的时间非常大，并且线程相互阻塞。

有没有更好的方法可以让多个线程能够以高性能写入映射文件？

感谢。拉兹

Answer 1

是否有多个进程映射此文件，或只有多个线程？

如果多个进程同时访问此内存映射文件，则必须进行自己的（进程间）同步。

如果它只是多个线程，那么你可以像对任何其他内存字一样对内存进行原子更新，但需要注意的是你不能使用std::atomic（因为显然是字节直接对应于文件中的某个部分，而不是std::atomic个结构）。因此，您必须使用特定平台对原子修改内存的支持，即x86上的lock xadd，例如，Win32上的InterlockedIncrement（或使用g ++的__sync_fetch_and_add）。注意确保内存排序语义（和返回值！）符合您的预期。

以独立于平台的方式包装特定于平台的函数（如果您需要）可能会有点麻烦，因此在这种情况下我建议将并发访问的数据保持在单独的{{ 1}}变量，然后在结束时只更新一次相应的文件字节。

请注意，所有这些都与内存映射正交 - 操作系统将内存映射文件备份为按需交换的页面，管理这些页面的内存管理单元与内存映射文件相同。处理任意其他（非映射）页面，因此页面本身可以被多个线程修改，而不必担心除了通常的（应用程序级别）数据争用之外的任何事情。

Answer 2

由于内存映射文件的行为与普通内存[1]相同，因此它可以与任何其他内存一样好用。

这个编译（使用clang++3.6 -Wall -Wextra），但在技术上是未定义的（因为std::atomic<T>不能保证与T具有相同的类型或具有相同的对齐规则）：

   std::atomic<uint64_t> *p; 
   p = reinterpret_cast<std::atomic<uint64_t>*>(&dest[index]);
   p->fetch_add(value);

这应该适用于g ++和clang ++：

   dest[index] = __sync_fetch_and_add(&dest[index], value);

（两者都生成几乎相同的汇编代码， - 后者使用xaddq [返回原始值]，前者使用addq - usign __sync_add_and_fetch将执行相同的addq 1}}，我希望）

[1]因为它是普通的内存 - Linux中的映射机制与处理普通内存的机制完全相同，例如当没有足够的可用内存时交换数据，或者使用代码/刚刚启动的应用程序中的数据。虽然我无法访问Windows源代码，但我相信这也是如此。其他操作系统可能会以一种略有不同的方式实现它，但没有理由相信它会阻止原子操作工作。

C ++：内存映射文件上的Fetch_add

2 个答案: