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z_ipc 库更新日志

v1.2.0 – 2026-08-26

适用范围

全平台（Linux / Windows）

兼容性

二进制不兼容（共享内存协议新增头部，需同时升级客户端和服务端）

本次更新内容

  1. 彻底消除发送阻塞（P0）

    • 所有发送操作统一替换为 try_send()，失败时立即返回 IPC_ERR_BUSY，并清理已创建的共享内存。
    • 客户端 RPC 等待响应时使用 std::shared_future::wait_for 并轮询取消标志，超时返回 IPC_ERR_TIMEOUT。
    • 影响范围：call_binary、notify_binary、send_notify_binary、send_response。

  2. 共享内存数据完整性校验（新增）

    • 在共享内存头部增加固定结构 ShmHeader（魔数 0xDEC0DEAD + CRC32 校验 + 数据长度）。
    • 发送方写入头部和 CRC，接收方验证，不匹配则拒绝数据并返回 IPC_ERR_RECEIVE。
    • 零大小数据（__ZERO__）跳过校验。

  3. 共享内存租约机制（RAII 清理）

    • 实现 SharedMemoryLease 类，在 /dev/shm（Linux）或 %TEMP%（Windows）下创建 .lease 文件记录时间戳。
    • 析构时自动删除 lease 和共享内存；静态方法 cleanup_stale() 清理超过 30 秒的孤儿资源。

  4. 客户端 RPC 取消机制

    • 新增 IpcClient::cancel() 方法，通过原子标志中断正在等待的 call_binary，返回 IPC_ERR_CANCELED。

  5. 服务端 Worker 健康监控

    • 每个 worker 线程周期性更新心跳，独立监控线程每秒检查，超时 5 秒记录警告日志（不自动重启）。

  6. 安全加固

    • 队列名称严格限制为字母、数字、下划线，防止路径遍历攻击。
    • 参数防御：thread_count、max_queue_length、max_msg_size 自动截断归一化。
    • 原子操作明确使用 acquire/release 内存序。

  7. 线程生命周期管理优化

    • 客户端析构/disconnect 中线程 join 设 500ms 超时；超时后 detach 并记录。
    • 服务端 stop() 中 worker 线程等待 5 秒后 join，超时后 detach 并警告。

  8. Linux 平台兼容性增强

    • CRC32 表初始化改用 std::once_flag + std::call_once，解决多线程竞态。
    • 共享内存租约路径在 Linux 下先尝试 /dev/shm，不可写时自动回退到 /tmp，cleanup_stale() 同时扫描两个目录。
    • 线程终止超时后改为 detach()，避免主线程永久阻塞。

测试验证结果

测试场景 结果
Windows 综合测试套件（test_ipc.dpr，26 个子项） 全部通过 ✅
Linux 手动验证（Ubuntu 22.04，含 /dev/shm 不可写模拟） 全部通过 ✅
高并发通知（每秒 1000 条，持续 10 分钟） 无阻塞，无内存泄漏
模拟发送方崩溃（强制终止进程） 租约机制在 30 秒后自动清理残留 shm
数据篡改测试 接收方校验失败，拒绝数据并返回错误
服务端/客户端异常重启 租约清理正常，无资源残留
极端参数注入 库返回错误码，不崩溃

升级注意事项

  • 协议不兼容：必须同时升级客户端和服务端。
  • 迁移步骤：
    1. 停止所有旧进程。
    2. 手动清理遗留共享内存（可运行 ipc_cleanup 或重启系统）。
    3. 部署新版本库并重启服务。

变更文件清单

文件 主要变更
z_ipc_api.h 新增 IPC_ERR_CANCELED
z_ipc_client_impl.h 新增 cancel()、取消标志
z_ipc_client_impl.cpp 全面重写：非阻塞发送、CRC 校验、租约、内存序、线程管理；增加 CRC32 线程安全初始化、租约路径回退、超时 detach
z_ipc_server_impl.h 新增心跳数组、监控线程声明
z_ipc_server_impl.cpp 全面重写：非阻塞发送、CRC 校验、租约、监控、参数防御；增加 CRC32 线程安全初始化、超时 detach
z_ipc_md5.h 无变更（仅用于日志）

后续规划

  • v1.3.0：控制消息从字符串升级为二进制协议头。
  • v2.0.0：引入共享内存环缓冲区，支持零拷贝批量传输。

本版本已通过全部回归测试，可投入生产使用。如有问题，请及时联系开发团队。