如何通过shm_open写入共享内存？

Question

我需要在 C 和 Rust 应用程序之间共享内存。Rust - 生产者，C - 消费者。

在 CI 中会创建一个共享内存区域并将其传递给 Rust 进行写入。

在C端我使用这样的东西：

fd = shm_open(STORAGE_ID, O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
res = ftruncate(fd, STORAGE_SIZE);
addr = mmap(NULL, STORAGE_SIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
// read from that memory after it is written by Rust app
char data[STORAGE_SIZE];
memcpy(data, addr, STORAGE_SIZE);

我在 Rust 方面该怎么做才能使用 STORAGE_ID 打开内存并写入它？我想它是沿着使用这个的路线，但找不到可靠的例子：

https://docs.rs/libc/0.2.77/libc/fn.shm_open.html

https://docs.rs/memmap/0.6.1/memmap/struct.Mmap.html

https://doc.rust-lang.org/nightly/std/primitive.slice.html#method.clone_from_slice

基本上，我需要做这样的事情，但是用 Rust 编写的 set.c： POSIX 共享内存 IPC 示例（shm_open、mmap），在 Linux 和 macOS 上工作

Answer 1

使用 Rust 的libc板条箱，我们可以访问 C 进程可以访问的相同函数，因此 Rust 中的代码看起来与用 C 编写生产者时编写的代码非常相似。

下面的代码演示了 Rust 代码作为生产者和消费者。生产者和消费者以这种方式组合只是为了有一个简单的示例，可以从命令行运行来验证 Rust 生产者代码是否有效。

在下面的代码中，函数顶部的块main()与问题帖子中的代码相同。消费者和生产者都执行此操作来获取共享内存区域。

该if块的第一个分支将原始进程设置为使用者，该进程启动具有相同可执行文件的子进程。子进程的执行路径将遵循else分支并写入内存的共享区域。

父进程阻塞，直到子进程完成，然后读取共享内存区域并打印它。

use libc::{close, ftruncate, memcpy, mmap, shm_open, strncpy};
use libc::{MAP_SHARED, O_RDWR, O_CREAT, PROT_WRITE, S_IRUSR, S_IWUSR};
use libc::{c_char, c_void, off_t, size_t};
use std::{env, ptr, str};
use std::process::Command;
use std::error::Error;

const STORAGE_ID   : *const c_char = b"MY_MEM_ID\0".as_ptr() as *const c_char;
const STORAGE_SIZE : size_t        = 128;


fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>>
{
    let args = env::args().collect::<Vec<_>>();
    
    let (fd, addr) = unsafe {
        let null = ptr::null_mut();
        let fd   = shm_open(STORAGE_ID, O_RDWR | O_CREAT, (S_IRUSR | S_IWUSR) as size_t);
        let _res = ftruncate(fd, STORAGE_SIZE as off_t);
        let addr = mmap(null, STORAGE_SIZE, PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
        
        (fd, addr)
    };
    if args.len() == 1 {
        // Consumer...
        
        let exec_path = &args[0];
        
        // Start producer process. Block until done.
        let output = Command::new(exec_path).arg("Producer...").output()?;
                             
        println!("Producer stdout  : {}", str::from_utf8(&output.stdout)?);
        
        let mut data  = [0_u8; STORAGE_SIZE];
        let     pdata = data.as_mut_ptr() as *mut c_char;
        
        unsafe {
            strncpy(pdata, addr as *const c_char, STORAGE_SIZE);
            close(fd);
        }
        println!("Producer message : {}", str::from_utf8(&data)?);
        
    } else {
        // Producer...

        let data  = b"Hello, World!\0";
        let pdata = data.as_ptr() as *const c_void;
        
        unsafe {
            memcpy(addr, pdata, data.len());
        }
        print!("Done.");
    }
    Ok(())
}

输出：

Producer stdout  : Done.
Producer message : Hello, World!