memfd_create创建的文件句柄传递到另一个进程中如何使用？举c/c++代码例子

在 Linux 中，memfd_create 创建的文件句柄可以通过进程间通信（IPC）的方式传递到另一个进程中。其中，最常用的 IPC 方式是管道（pipe）和套接字（socket）。传递文件句柄需要使用特殊的系统调用 sendmsg 和 recvmsg，具体步骤如下：

1. 发送进程调用 sendmsg，填充 msghdr 结构体，将文件句柄封装到辅助数据（ancillary data）中，使用 SCM_RIGHTS 标志表示传递文件描述符。代码如下：

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>

int send_fd(int socket, int fd)
{
    struct msghdr msg = {0};
    char buf[CMSG_SPACE(sizeof(fd))];
    memset(buf, 0, sizeof(buf));

    struct iovec iov[1];
    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = sizeof(buf);

    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    struct cmsghdr *cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
    cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(fd));

    *(int *)CMSG_DATA(cmsg) = fd;

    return sendmsg(socket, &msg, 0);
}

2. 接收进程调用 recvmsg，接收包含文件句柄的数据。代码如下：

#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>

int recv_fd(int socket)
{
    struct msghdr msg = {0};
    char buf[CMSG_SPACE(sizeof(int))];
    memset(buf, 0, sizeof(buf));

    struct iovec iov[1];
    iov[0].iov_base = buf;
    iov[0].iov_len = sizeof(buf);

    msg.msg_iov = iov;
    msg.msg_iovlen = 1;

    struct cmsghdr *cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
    cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
    cmsg->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
    cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(int));

    int ret = recvmsg(socket, &msg, 0);
    if (ret < 0) {
        return ret;
    }

    return *(int *)CMSG_DATA(cmsg);
}

3. 发送进程调用 memfd_create 创建文件句柄，并将其传递给接收进程。代码如下：

#include <sys/mman.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    int fd = syscall(__NR_memfd_create, "test", 0);
    if (fd < 0) {
        return -1;
    }

    // 写入数据到文件
    char *data = "Hello, world!";
    write(fd, data, strlen(data));

    // 创建套接字并发送文件句柄
    int sockfds[2];
    socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, sockfds);
    send_fd(sockfds[0], fd);
    close(fd);

    // 接收文件句柄
    int recv_fd = recv_fd(sockfds[1]);
    close(sockfds[1]);

    // 使用接收到的文件句柄
    char *mapped = (char *)mmap(NULL, 4096, PROT_READ, MAP_SHARED, recv_fd, 0);
    printf("%s\n", mapped);
    munmap(mapped, 4096);
    close(recv_fd);

    return 0;
}

注意：在使用文件句柄之前，需要在接收进程中调用 mmap 将其映射到内存中，否则无法访问文件内容。