7、核心：可扩展的共享内存数组结构-分块映射表和数组头

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我的github：codetoys，所有代码都将会位于ctfc库中。已经放入库中我会指出在库中的位置。

这些代码大部分以Linux为目标但部分代码是纯C++的，可以在任何平台上使用。

        这篇是重点，如何构建可扩展的数组结构。

目录

一、分块映射表

二、数组头

一、分块映射表

        如果不支持增长，很简单，只需要一个全局变量存地址就可以了，不需要分块映射表。

        为了支持增长，需要维护一个数组，存储每个块的ID和对应的数据范围：

	struct struct_T_ARRAY_VMAP
	{
		int shm_id;//共享内存ID，第一个总是和array_head在一起，其余块只有数据
		T_SHM_SIZE handle_begin;//此块对应的handle范围[handle_begin,handle_end）
		T_SHM_SIZE handle_end;
	};
	struct struct_T_ARRAY_VMAP_S
	{
		long size;//使用的个数
		struct_T_ARRAY_VMAP m_vmaps[T_ARRAY_VMAP_MAX_SIZE];

		void clearVMAP()
		{
			memset(this, 0, sizeof(struct_T_ARRAY_VMAP_S));
		}
		bool AddVMAP(int _shm_id, T_SHM_SIZE oldCapacity, T_SHM_SIZE blocksize)
		{
			if (size + 1 >= T_ARRAY_VMAP_MAX_SIZE)return false;
			m_vmaps[size].shm_id = _shm_id;
			m_vmaps[size].handle_begin = oldCapacity;
			m_vmaps[size].handle_end = oldCapacity + blocksize;
			++size;

			return true;
		}
	};

        注意，分块映射表是共享内存数据头的一部分，共享内存ID和地址的关系在私有内存存储（要深刻理解哪些属于“共享”、哪些属于私有）。

        T_ARRAY_VMAP_MAX_SIZE是个宏，定义最大分块数。

        分块映射表不复杂，只是个定长数组，带有有效数据个数。

        从可伸缩性的角度，数组长度也可以放在数据里面，这样如果修改了数组长度仍然可以正确操作，只不过相对于实际的数据量（百万千万以上级，数据很少就没必要用共享内存），这点空间微不足道，直接设置到足够大就可以了。毕竟，系统能支持的共享内存块数量和共享内存总量都是很有限的。

二、数组头

        数组头需要包含足够信息让程序连接到共享内存后能正确访问数据，数组头里的灵活信息越多，兼容性越好，当然程序也越复杂。

        数组头结构：

		struct array_head_new
		{
			CMeta meta;
			sstring<64> name;
			T_SHM_SIZE capacity;
			T_SHM_SIZE size;
			struct_T_ARRAY_VMAP_S vmaps;//分块影射表
			long ____;//用来确保array_head用8字节对齐
			T_USER_HEAD userhead;
		};

        这是新版数组头，所以名字带个“new”。

        CMeta，是元数据描述结构，一个256字节的数据，包含全球唯一ID、字节序、int大小等信息。详见我的相关文章。

        sstring<64> name，这是共享内存的名字，预定义的。名字和ID对应，但ID只在程序的私有内存使用，不进入共享内存。

        容量、大小，总的容量和大小。

        分块映射表，前面已经介绍过。数组头仅仅出现在第一个块，后续的块只有数据。

        long ____，这是一个无意义的数据，仅仅用来保证按照long来对齐。（这可能是个BUG，因为以前仅仅在64位的linux上运行，long就是8字节，但其他系统未必如此）

        T_USER_HEAD userhead，用户提供的数据头。整个系统是基于模板的，这个类型来自模板参数。

（这里是结束）