我可以调整一个写入磁盘的函数来写入内存吗

Question

我有一个带有函数的第三方库，它对指定的数据进行一些计算，并将结果写入由文件名指定的文件：

int manipulateAndWrite(const char *filename,
                       const FOO_DATA *data);

我无法更改此函数，或在我自己的函数中重新实现计算，因为我没有源代码。

为了获得结果，我目前需要从文件中读取它们。我宁愿避免写入和读取文件，而是将结果获取到内存缓冲区中。

我可以传递一个指示写入内存的文件路径，而不是 文件系统？

Answer 1

是的，您有多种选择，尽管 POSIX 仅支持下面的第一个建议。其余的是特定于操作系统的，可能无法在所有 POSIX 系统上移植，尽管我相信它们可以在所有 POSIXy 系统上运行。
 

• 您可以使用命名管道 (FIFO)，并让辅助线程同时从它读取到写入器函数。

  因为没有文件本身，开销只是系统调用（写入和读取）；基本上只是进程间通信的开销，不用担心。为了节省资源，请使用小堆栈创建辅助线程（使用pthread_attr_ 等），因为默认堆栈大小往往很大（大约几兆字节；2*PTHREAD_STACK_SIZE 对于辅助线程来说应该足够了。）

  您应确保命名管道位于安全目录中，例如，只有运行该进程的用户才能访问。
   

• 在许多 POSIXy 系统中，您可以创建管道或套接字对，并通过/dev/fd/N 访问它，其中N 是十进制的描述符编号。 （在 Linux 中，/proc/self/fd/N 也可以使用。）这不是 POSIX 强制要求的，因此可能并非在所有系统上都可用，但大多数系统都支持它。

  这样，没有实际的文件本身，函数写入管道或套接字。如果函数写入的数据最多为PIPE_BUF字节，则之后可以简单地从管道中读取数据；否则，您确实需要创建一个辅助线程来同时从管道或套接字读取函数，否则写入将阻塞。

  在这种情况下，开销也是最小的。
   

• 在基于 ELF 的 POSIXy 系统（基本上所有）上，您可以插入open()、write() 和close() 系统调用或 C 库函数。

  (在 Linux 中，有两种基本方法，一种使用链接器 --wrap，另一种使用 dlsym()。这两种方法都适用于这种特殊情况。这种插入函数的能力基于 ELF 二进制文件在运行时间，并且与 POSIX 没有直接关系。）

  您首先设置了插入函数，以便open() 检测文件名是否与您的特殊“内存中”文件匹配，并为其返回一个专用的描述符编号。 （您可能还需要插入其他函数，例如 ftruncate() 或 lseek()，具体取决于函数实际执行的操作；在 Linux 中，您可以在 ptrace 下运行二进制文件来检查它实际使用的系统调用。）

  当使用专用描述符编号调用write() 时，您只需将memcpy() 发送到内存缓冲区即可。您将需要使用全局变量来描述分配的大小、使用的大小和指向内存缓冲区的指针，并且可能准备好在必要时调整/增加缓冲区的大小。

  当close() 使用专用描述符号调用时，您知道内存缓冲区已完成，内容已准备好进行处理。
   

• 您可以在 RAM 文件系统上使用临时文件。虽然数据在技术上被写入文件并从中读取，但这些操作仅涉及 RAM。

  您应该安排在编译时设置默认路径，并让个人用户能够根据个人需要覆盖该路径，例如通过环境变量 (YOURAPP_TMPDIR?)。

  应用程序无需尝试寻找基于 RAM 的文件系统：像这样的选择是并且应该由用户决定。应用程序甚至不应该关心文件在哪种文件系统上，而应该只使用指定的目录。

Answer 2

您无法使用该库函数。看一下如何写入内存文件： Is it possible to create a C FILE object to read/write in memory