内存映射文件是线程安全的吗答案

【问题标题】：Are memory-mapped files thread safe内存映射文件是线程安全的吗
【发布时间】：2011-12-23 13:12:22
【问题描述】：

我想知道您是否可以使用memory-mapped files 对单个文件进行多线程写入，并确保两个线程不会写入同一区域（例如，通过交错固定大小的记录），从而减轻需要用于应用程序级别的同步，即在我的代码中不使用临界区或互斥锁。

但是，在谷歌搜索了一下之后，我仍然不确定。这个来自微软的link 说：

首先，由于两个进程都可以明显节省资源共享内存的物理页和硬盘的页用于备份内存映射文件的存储。二、只有一个一组数据，因此所有视图始终相互一致。这意味着通过一个对内存映射文件中的页面所做的更改进程的视图会自动反映在通用视图中另一个进程中的内存映射文件。本质上，Windows NT 不是需要进行任何特殊的簿记以确保数据的完整性两个应用程序。

但它适用于属于同一进程的线程吗？这似乎是合理的（因为我的写入是不相交的），但我对内存映射的底层实现（例如操作系统的簿记功能）知之甚少。

示例用例，其中myFunction 由每个线程执行：

// crt     - index of current thread, in 0..n-1
// n       - thread count
// memArea - pointer to memory location obtained from mapping a file

void myFunction(int crt, int n, int*memArea){
    for (int i=1; i<512; i++)
        memArea[ ( sizeof(int)*( n*i + crt ) ] = n*i+crt;
}

如果我要运行它，等待线程完成，取消映射文件并退出，我最终会得到一个包含连续整数的文件吗？

我将不胜感激。

【问题讨论】：

“只有一组数据，所以所有的观点总是相互一致的”这句话是规范的。 “这意味着……”这句话是解释性的。解释性陈述帮助您理解规范性文本；他们不替换它。一台机器上的所有视图总是相互一致的，无论它们是否在同一个进程中。但是如果你的线程在同一个进程中，为什么要创建两个视图呢？为什么不在他们之间分享相同的观点？
我不反对在线程之间共享视图，老实说，我认为我会这样做。但我想确保我没有遗漏任何东西。
弗拉德，您知道您可以使用带有异步文件句柄的 WriteFile 或 WriteFileEx 从多个线程同时写入文件的不同部分吗？您不需要使用内存映射来实现这一点（尽管内存映射也可以）。
@Harry 我不知道，但很高兴知道这是允许的。

标签： windows multithreading memory thread-safety shared-memory

【解决方案1】：

但它适用于属于同一进程的线程吗？

是的。如果一个线程更改了映射中的部分数据，那么所有其他线程都会立即看到该更改。

您需要确保线程协调它们的更改，以便没有线程访问不一致的视图（例如，所有访问都通过临界区）。

【讨论】：

实际上，我想知道的是，在写入非重叠位置的情况下，取消临界区是否安全。
@Vlad 我在这里尝试通用，锁不是协调访问以避免不一致视图的唯一方法，不同的线程访问内存的不同部分也可以通过不共享来实现这一点（这是最高性能的共享类型）。请注意，我将关键部分作为示例。

【解决方案2】：

无论是从多个进程还是从一个进程中的多个线程访问 MMF 视图，您都需要添加同步。 Fwiw，在 one 进程中使用 MMF 进行内存共享没有任何意义。线程已经共享地址空间。

【讨论】：

这里 MMF 的潜在用例，假设它是线程安全的，将简化从多线程代码写入单个文件，允许操作系统处理实际保存数据适当时将 VM 写入磁盘。
它负责写作，而不是线程安全。只有当您不按顺序写入而是重复写入同一文件部分时，MMF 才会在这种情况下有用。
汉斯，肯定不需要同步，因为不同的线程正在访问地址空间的不同部分？
@Harry，让一个线程只写是没有意义的。应该有人阅读，否则只是浪费时间。读取需要与写入同步。至少这是共享内存的传统用法。
@Hans，他正在使用内存映射作为写入文件的一种方式。每个线程都在访问地址空间的不相交段。在这种情况下，不需要同步。