liuxiaolong
2021-07-20 58d904a328c0d849769b483e901a0be9426b8209
src/shm.h
@@ -19,14 +19,10 @@
#ifndef SHM_6CHO6D6C
#define SHM_6CHO6D6C
#include <atomic>
#include <boost/interprocess/managed_shared_memory.hpp>
#include <boost/interprocess/sync/interprocess_condition.hpp>
#include <boost/interprocess/sync/interprocess_mutex.hpp>
#include <boost/interprocess/sync/scoped_lock.hpp>
#include <boost/noncopyable.hpp>
#include <chrono>
#include <thread>
#include <string>
namespace bhome_shm
{
@@ -34,58 +30,13 @@
using namespace boost::interprocess;
typedef managed_shared_memory mshm_t;
class CasMutex
{
   std::atomic<bool> flag_;
   bool cas(bool expected, bool new_val) { return flag_.compare_exchange_strong(expected, new_val); }
public:
   CasMutex() :
       flag_(false) {}
   bool try_lock() { return cas(false, true); }
   void lock()
   {
      while (!try_lock()) { std::this_thread::yield(); }
   }
   void unlock() { cas(true, false); }
};
class MutexWithTimeLimit
{
   typedef boost::interprocess::interprocess_mutex MutexT;
   // typedef CasMutex MutexT;
   typedef std::chrono::steady_clock Clock;
   typedef Clock::duration Duration;
   static Duration Now() { return Clock::now().time_since_epoch(); }
   const Duration limit_;
   std::atomic<Duration> last_lock_time_;
   MutexT mutex_;
public:
   typedef MutexT::internal_mutex_type internal_mutex_type;
   const internal_mutex_type &internal_mutex() const { return mutex_.internal_mutex(); }
   internal_mutex_type &internal_mutex() { return mutex_.internal_mutex(); }
   explicit MutexWithTimeLimit(Duration limit) :
       limit_(limit) {}
   MutexWithTimeLimit() :
       MutexWithTimeLimit(std::chrono::seconds(1)) {}
   ~MutexWithTimeLimit() { static_assert(std::is_pod<Duration>::value); }
   bool try_lock();
   void lock();
   void unlock();
};
// typedef boost::interprocess::interprocess_mutex Mutex;
typedef MutexWithTimeLimit Mutex;
typedef interprocess_mutex Mutex;
typedef scoped_lock<Mutex> Guard;
typedef interprocess_condition Cond;
class SharedMemory : public mshm_t
{
   std::string name_;
   Mutex *pmutex_ = 0;
   static permissions AllowAll()
   {
@@ -112,74 +63,87 @@
   {
      return construct<T>(name.c_str(), std::nothrow)(std::forward<decltype(params)>(params)...);
   }
   void *Alloc(const size_t size) { return allocate(size, std::nothrow); }
   template <class T>
   bool Destroy(const std::string &name) { return destroy<T>(name.c_str()); }
   void *Alloc(const size_t size)
   {
      Guard lock(*pmutex_);
      return allocate(size, std::nothrow);
   }
   void Dealloc(void *p)
   {
      Guard lock(*pmutex_);
      if (p) { deallocate(p); }
   }
   template <class T>
   void Dealloc(offset_ptr<T> ptr) { return Dealloc(ptr.get()); }
   template <class T, class... Params>
   T *New(Params &&...params) { return construct<T>(anonymous_instance, std::nothrow)(std::forward<decltype(params)>(params)...); }
   template <class T>
   void Delete(T *p)
   {
      if (p) { destroy_ptr<T>(p); };
   }
   template <class T>
   void Delete(offset_ptr<T> p) { Delete(p.get()); }
   template <class T>
   T *Find(const std::string &name) { return find<T>(name.c_str()).first; }
};
template <class D>
using Allocator = allocator<D, SharedMemory::segment_manager>;
template <class D>
using Deleter = deleter<D, SharedMemory::segment_manager>;
template <class D>
using SharedPtr = shared_ptr<D, Allocator<void>, Deleter<D>>;
enum Mode {
   eOpen = 0,
   eCreate = 1,
   eOpenOrCreate = 2
};
// ShmObject manages an object in shared memory, but ShmObject itself is not in shared memory.
// NamedShmObject manages an object in shared memory, but NamedShmObject itself is not in shared memory.
template <class T>
class ShmObject : private boost::noncopyable
class NamedShmObject : private boost::noncopyable
{
   static std::string ObjName(const std::string &name) { return "obj" + name; }
protected:
public:
   typedef T Data;
   typedef SharedMemory ShmType;
   ShmType &shm() const { return shm_; }
private:
   ShmType &shm_;
   std::string name_;
   Data *pdata_ = nullptr;
   template <class... Params>
   NamedShmObject(ShmType &segment, const std::string &name, Mode mode, Params &&...t) :
       shm_(segment), name_(name)
   {
      switch (mode) {
      case eOpen:
         pdata_ = shm_.Find<Data>(ObjName(name_));
         break;
      case eCreate:
         pdata_ = shm_.Create<Data>(ObjName(name_), std::forward<decltype(t)>(t)...);
         break;
      case eOpenOrCreate:
         pdata_ = shm_.FindOrCreate<Data>(ObjName(name_), std::forward<decltype(t)>(t)...);
         break;
      default: break;
      }
      if (!IsOk()) {
         throw std::runtime_error("Error: shm can not create/open \"" + name_ + "\"");
      }
   }
   NamedShmObject(const int64_t offset, ShmType &segment, const std::string &name) :
       shm_(segment), name_(name)
   {
      pdata_ = reinterpret_cast<Data *>(Addr(shm_.get_address()) + offset);
   }
   bool IsOk() const { return pdata_; }
protected:
   ShmType &shm() const { return shm_; }
public:
   template <class... Params>
   ShmObject(ShmType &segment, const std::string &name, Params &&...t) :
       shm_(segment), name_(name)
   {
      pdata_ = shm_.Create<Data>(ObjName(name_), std::forward<decltype(t)>(t)...);
      if (!IsOk()) {
         throw("Error: Not enough memory, can not allocate \"" + name_ + "\"");
      }
   }
   static bool Remove(SharedMemory &shm, const std::string &name) { return shm.destroy<Data>(ObjName(name).c_str()); }
   static bool Remove(SharedMemory &shm, const std::string &name) { return shm.Destroy<Data>(ObjName(name)); }
   static Data *Find(SharedMemory &shm, const std::string &name) { return shm.Find<Data>(ObjName(name)); }
   Data *Find(const std::string &name) { return Find(shm_, ObjName(name)); }
   virtual ~ShmObject() {}
   virtual ~NamedShmObject() {}
   std::string name() const { return name_; }
   Data *data() { return pdata_; }
   const Data *data() const { return pdata_; }
   int64_t offset() const { return Addr(pdata_) - Addr(shm_.get_address()); }
   Data *operator->() { return data(); }
   const Data *operator->() const { return data(); }
   bool Remove() { return Remove(shm_, name_); }
private:
   static int64_t Addr(const void *p) { return reinterpret_cast<int64_t>(p); }
   ShmType &shm_;
   std::string name_;
   Data *pdata_ = nullptr;
};
} // namespace bhome_shm