DGuco / shmqueue

基于c++内存池,共享内存和信号量实现高速的进程间通信队列,单进程读单进程写无需加锁，多进程读多进程写用信号量集实现读写锁保证读写安全

共享内存消息队列shmqueue

• 基于c++内存池,共享内存和信号量实现高速的进程间通信队列,支持单进程读单进程写，单进程多进程写,多进程读单进程写,多进程读多进程写

实现原理

• 把消息队列对象生成在实现分配好的共享内存区中（共享内存去的大小远远大于消息队列管理对象messagequeue），对象中记录者共享内存去 剩余内存的数据情况，消息内存区为一个环形内存区。如下图：
  
  详细介绍
  参考示例
  
• 写的时候移动end索引,读的时候移动begin索引,保证了在单进程读和单进程写的时候是线 程安全的，多进程读多进成写时利用信号量集(一个读信号和写信号)实现进程间的共享内存读写锁来保证多进程安全。

测试用例

• 源码main.cpp
• 测试结果： ===============================================================
  Try to malloc share memory of 10240 bytes...
  Successfully alloced share memory block, (key=12345), id = 11272200, size = 10240
  Mem trunk address 0x0x7ffff7ff4000,key 11272200 , size 10240, begin 0, end 0, queue module 0
  Write SingleRWTest thread 1 ,write count 1000000
  Read SingleRWTest ,thread 1 ,read count 1000000
  Touch to share memory key = 12345...
  Now remove the exist share memory 11272200
  Remove shared memory(id = 11272200, key = 12345) succeed.
  =======================SingleRWTest=============================
  SingleRWTest cost time 3046 ms
  Read read_count 1000000
  Write write_count 1000000
  SingleRWTest ok 0
  ===============================================================
  Try to malloc share memory of 10240 bytes...
  Successfully alloced share memory block, (key=1234), id = 11304977, size = 10240
  Mem trunk address 0x0x7ffff7ff1000,key 11304977 , size 10240, begin 0, end 0, queue module 3
  ===============================================================
  Write MulRWTest thread 4 ,write count 100000
  Write MulRWTest thread 1 ,write count 100000
  Write MulRWTest thread 0 ,write count 100000
  Write MulRWTest thread 3 ,write count 100000
  Write MulRWTest thread 2 ,write count 100000
  Read MulRWTest ,thread 3 ,read count 99981
  Read MulRWTest ,thread 1 ,read count 104765
  Read MulRWTest ,thread 2 ,read count 104513
  Read MulRWTest ,thread 4 ,read count 95279
  Read MulRWTest ,thread 0 ,read count 95467
  Touch to share memory key = 1234...
  Now remove the exist share memory 11304977
  Remove shared memory(id = 11304977, key = 1234) succeed.
  =======================MulRWTest===============================
  MulRWTest cost time 24639 ms
  Read read_count 500000
  Write write_count 500000
  MulRWTest ok
  
• 为了操作方便，这里的读写操作用全部用线程代替进程，从目的上来说效果是一样的

注意事项

• 优先考虑单进程读单进程写，无锁读写效率更快，多进程读在一定程度上会降低收发效率，注意这里所说的多进程读写，如果有两个进程 一个进程只读不写一个进程只写不读,此时为单进程读单进程写，而不是多进程读写
• 如果数据来自网络，注意字节序列,大小端的问题
• 进程意外退出时可以不卸载共享内存区，重新启动时共享内存中的消息不会丢失，会重新因射到内存中， 可以继续读取
• 创建共享内存队列时,注意读写模式
  • ONE_READ_ONE_WRITE, //一个进程读消息一个进程写消息（推荐)
  • ONE_READ_MUL_WRITE, //一个进程读消息多个进程写消息
  • MUL_READ_ONE_WRITE, //多个进程读消息一个进程写消息
  • MUL_READ_MUL_WRITE, //多个进程读消息多个进程写消息
• 如果需要创建多个共享内存队列且共享内存需要加锁，那么共创建共享内存的自定义的key不要连续，不同的key之间至少相隔2,读写锁分别用共享 内存的key的key+1和key+2作为读写锁信号量集的key