在文件上使用 mmap答案

【问题标题】：Using mmap over a file在文件上使用 mmap
【发布时间】：2009-04-12 22:49:08
【问题描述】：

我试图通过使用内存映射同一文件来允许两个不同的进程进行通信。但是，我对此有一些问题。我感觉这与我使用 open() 调用并将文件描述符传递给 mmap 的方式有关。

这是我的代码，你能看出它有什么问题吗？

对象 1 的代码：

 16     FILE* temp = fopen(theSharedFileName, "w");
 17     fseek(temp, fileSize-1, SEEK_SET);
 18     fprintf(temp, "0"); // make the file a certain size
 19     fseek(temp, 0, SEEK_CUR);
 20 
 21     int sharedFileName = fileno(temp);
 ...
 31     sharedArea = (MyStruct*)mmap(0, fileSize,
 32         PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC, MAP_SHARED, sharedFileName, 0);

我使用“w”文件模式，因为对象 1 只会生成一次，我希望它重置任何以前存在的数据。

对象 2 的代码：

 130     FILE* tempFile = fopen(sharedFileName, "a");
 131     int theFile = fileno(tempFile);
 ...
 135     sharedArea = (MyStruct*)mmap(NULL, fileSize,
 136         PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC, MAP_SHARED, theFile, 0);

【问题讨论】：

您面临哪些具体问题？你能保证 obj2 永远不会在 obj1 之前访问该文件吗？
是的，obj1更像是一个服务器，而obj2更像是一个稍后会启动的客户端。

标签： c file mmap

【解决方案1】：

几个问题：

避免混合高级 I/O（fopen()、fseek()）和一些低级操作，如 mmap()。虽然您可以使用 fileno() 获取低级文件描述符，但这就像走最长的路线到达同一个地方。此外，仅使用 mmap() 会破坏 BSD 和 POSIX 之外的兼容性，因此使用标准 C I/O 函数将一无所获。直接使用 open() 和 lseek() 即可。
在内存映射的同一个文件上使用流格式的 I/O (fprintf()) 是没有意义的。当您对文件进行内存映射时，您隐含地告诉系统您将使用它作为随机访问（直接索引）数据。 fprintf() 用于流输出，通常用于顺序访问。事实上，虽然有可能，但在同一个描述符中看到 fprintf() 和 fseek() 是不寻常的（这甚至是不可移植的，但由于前一项，我不考虑可移植性）。
保护必须与打开文件保护相匹配。由于您将“w”传递给 fopen()，并将 PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC 传递给 mmap()，因此您违反了此限制。这也突出了为什么您不应该将高级 I/O 与内存映射混合使用：您如何保证 fopen(...,"w") 将使用正确的标志打开文件？这应该是 C 库的“实现细节”。如果要对具有读写权限的文件进行内存映射，则应使用低级open(theSharedFileName, O_RDWR) 打开文件。
不要同时使用PROT_WRITE 和PROT_EXEC。它不可移植并且存在安全风险。了解W^X 和executable space protection。

【讨论】：

这个答案的某些部分似乎是错误信息。我很困惑为什么你认为fprintf 和fseek 不能便携地一起使用。至于#3 和文件模式，POSIX 非常明确地指定了fopen 模式字符串如何转换为文件描述符模式；它不是特定于实现的。

【解决方案2】：

正如其他人所说，不要为此使用 fopen() 和朋友。

您遇到的部分问题可能是由于 fprintf() 可以具有流缓冲区，因此它实际上可能不会更改文件，因此在预期时对其他进程可见。您可以添加一个 fflush()，但 read() 和 write() 不做任何应用程序级缓冲，这也是它们更适合的部分原因。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您可以使用 C++ 和像 ACE 或 Boost 这样的库来保护您免受底层细节的影响，并为 IPC 提供更简单的抽象。

【讨论】：