C++ 无法从 MacOS 上的 shm_open 写入 fd

在Linux下，POSIX共享内存通常由一个挂载在/dev/shm:

$ cat /proc/mounts | grep /dev/shm
tmpfs /dev/shm tmpfs rw,nosuid,nodev,inode64 0 0

传递给shm_open()的名称是与共享内存区对应的文件条目的名称:

$ gcc main.c -lrt  
$ ./a.out 
read: hello world
$ ls -l /dev/shm
total 4
-rw------- 1 xxx xxx 11 sept.  17 08:53 example

上述文件系统通常在启动时通过/etc/fstab或systemd挂载.

在MacOS下，这manual表示文件系统中没有共享内存段的可见条目:

在此实现中，对于创建的对象，文件系统中没有可见的条目.

因此，底层实现不同于Linux中的实现.您可能只能通过添加对ftruncate()的调用来设置内存段的大小，并使用mmap()将内容映射到进程地址空间，就像我们通常使用共享内存的方式一样，才能访问共享内存.任何想要访问该区域的进程都将执行相同的操作，只是只有一个进程应指定O_CREAT到shm_open()并调用ftruncate()来创建对象/调整对象大小:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {

    int flags = O_RDWR;

    // Pass some parameter to trigger the creation of the object
    if (argc > 1) {
      flags  |= O_CREAT;
    }

    int fd = shm_open("/example", flags, S_IRUSR|S_IWUSR);
    if (fd < 0) {
        printf("shm_open() failed %s (%d)\n", strerror(errno), errno);
        return 1;
    }
    
    const char *buf = "hello world";
    unsigned long len = strlen(buf);

    if (argc > 1) {

      ssize_t ret = ftruncate(fd, len + 1);
      if (ret < 0) {
          printf("ftruncate() failed %s (%d)\n", strerror(errno), errno);
          return 1;
      }

    }

    char *newbuf = (char *)mmap(NULL, len + 1, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (newbuf == MAP_FAILED) {
      printf("mmap() failed %s (%d)\n", strerror(errno), errno);
      return 1;
    }

    if (argc > 1) {

      memcpy(newbuf, buf, len + 1);

    }
  
    printf("read: %s\n", newbuf);
    return 0;
}

Linux下的执行示例:

$ gcc main.c -lrt
$ ls -l /dev/shm
total 0
$ ./a.out
shm_open() failed No such file or directory (2)
$ ls -l /dev/shm
total 0
$ ./a.out creat
read: hello world
$ ls -l /dev/shm
total 4
-rw------- 1 xxx xxx 12 sept.  17 09:36 example
$ ./a.out      
read: hello world

更多信息

MacOS是从BSD派生出来的.后者的manual明确指定对结果文件描述符执行类似read()或write()的操作返回错误:

The result of using open(2), read(2), or write(2) on a shared memory object, or on the descriptor returned by shm_open(), is undefined. It is also undefined whether the shared memory object itself, or its contents, persist across reboots.
In FreeBSD, read(2) and write(2) on a shared memory object will fail with EOPNOTSUPP and neither shared memory objects nor their contents persist across reboots.