如何在共享内存中的struct内部分配链表c

时间:2015-10-23 00:44:49

标签: c struct linked-list shared-memory allocation

我在C中的结构中有一个链表,或者我认为。 结构是:

//Structure of the domain list
typedef struct domains *domain_list;
    struct domains{
    char *domain;
    domain_list next;
}domains_node;

//Structure of the configuration of the server
typedef struct{
    int n_threads;
    domain_list domain_list;
    char* local_domain;
    char* named_pipe_statistics;
}server_config;

我试图在共享内存中输入它们,我确信结构很好,但我不知道链表是​​否正确(使用全局变量):

//Initialize shared memory
if((config_shmid = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(server_config), IPC_CREAT|0777)) < 0){
    perror("Error in config shmid\n");
    exit(1);
}
if((config = (server_config*)shmat(config_shmid, NULL, 0)) == (server_config *)-1){
    perror("Error in config shmat\n");
    exit(1);
}

if((config_domain_shmid = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(struct domains), IPC_CREAT|0777)) < 0){
    perror("Error in domain_list config shmid\n");
    exit(1);
}
if((config->domain_list = (domain_list)shmat(config_domain_shmid, NULL, 0)) == (domain_list)-1){
    perror("Error in domain_list config shmat\n");
    exit(1);
}

这是针对流程通信。我需要在共享内存中的结构内部的动态(非固定)链表。 所以,我需要的是一种在内存中为我创建的新节点分配空间的方法,以及如何在之后链接它们。我现在不是关于malloc,但是关于这个问题的答案只是作为“充分分配”,我不知道它是什么。

1 个答案:

答案 0 :(得分:9)

你不能这样说,但我想你使用共享内存,以便多个进程可以同时或顺序访问同一个链表。

在这种情况下,您可以创建一个共享内存段,该段将包含一个节点池和一些控制数据。

但是,对于其他进程来说,整个信息必须包含在该段中。因此,您的domain成员应该是char缓冲区,而不是指向位于内存中其他位置的字符串的指针。

所有非空节点指针值都是池中的地址,但共享内存段可能会映射到不同进程的不同地址。因此,节点不能具有绝对next指针。但是,它们可以将相对索引保留在共享节点池中。这同样适用于名单的头条。

在您的链接列表代码中,您应该将mallocfree替换为在池中获取节点或将其放回那里的自定义函数。由于池具有固定大小,因此自定义malloc可以返回NULL,您应该检查这些内容。

下面的代码实现了一个简单的链表,其中包含一个包含在共享内存段中的固定大小的池。它将所有可见数据保持为相对大小,但对节点指针进行操作,您可以使用dnode进行本地迭代。因为0是有效的池索引,所以有一个特殊值DNULL,它通过size_t来描述空指针。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/shm.h>



typedef struct DNode DNode;
typedef struct DList DList;

#define MAX_DNODE 32            // Max. domain string length
#define MAX_DLEN 64             // Max. number of list nodes

#define DNULL (MAX_DLEN + 1)    // NULL value

struct DNode {
    char domain[64];
    size_t next;
};

struct DList {
    DNode pool[MAX_DNODE];      // fixed-size space for nodes
    size_t npool;               // used space in pool
    size_t pfree;               // pointer to re-use freed nodes
    size_t head;                // global list head
};

DList *dlist;

DNode *dnode_alloc(void)
{
    if (dlist->pfree != DNULL) {
        DNode *node = dlist->pool + dlist->pfree;

        dlist->pfree = dlist->pool[dlist->pfree].next;
        return node;
    } else {
        if (dlist->npool < MAX_DNODE) return &dlist->pool[dlist->npool++];
    }

    return NULL;
}

void dnode_free(DNode *node)
{
    if (node) {
        node->next = dlist->pfree;
        dlist->pfree = node - dlist->pool;
    }
}

DNode *dnode(size_t index)
{
    return (index == DNULL) ? NULL : dlist->pool + index;
}

DNode *dnode_next(const DNode *node)
{
    return dnode(node->next);
}

DNode *dnode_push(size_t *head, const char *str)
{
    DNode *node = dnode_alloc();

    if (node) {
        strncpy(node->domain, str, sizeof(node->domain));
        node->next = *head;
        *head = node - dlist->pool;
    }

    return node;
}

void dnode_pop(size_t *head)
{
    if (*head != DNULL) {
        size_t next = dlist->pool[*head].next;

        dnode_free(&dlist->pool[*head]);
        *head = next;
    }
}



int main(int argc, char* argv[])
{
    int shmid;

    shmid = shmget(IPC_PRIVATE, sizeof(DList), IPC_CREAT | 0660);
    if (shmid < 0) exit(1);

    dlist = shmat(shmid, NULL, 0);
    if (dlist == (void *) (-1)) exit(1);

    dlist->head = DNULL;
    dlist->pfree = DNULL;
    dlist->npool = 0;

    dnode_push(&dlist->head, "Alpha");
    dnode_push(&dlist->head, "Bravo");
    dnode_push(&dlist->head, "Charlie");
    dnode_push(&dlist->head, "Delta");
    dnode_push(&dlist->head, "Echo");

    while (dlist->head != DNULL) {
        puts(dnode(dlist->head)->domain);
        dnode_pop(&dlist->head);
    }

    shmdt(dlist);

    return 0;
}