macOS Ventura下两次调用ftruncate操作共享内存返回无效参数

问题代码 #

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h> 

int main()
{
    int memory_object_size = 72;
    const char* m_shm_name = "/original_mutexx";
    shm_unlink(m_shm_name);
    int firstfd = shm_open(m_shm_name, O_CREAT | O_RDWR, S_IRWXU); // > 0
        
    int res = ftruncate(firstfd, memory_object_size );
    if(res != 0)
    {
        printf("first object size :%d\n", memory_object_size);
        printf("first ftruncate error :%s\n", strerror(errno));
    }
    
    // does nothing
    // close(firstfd);
    // works if
    // shm_unlink(m_shm_name);

    int secondfd = shm_open(m_shm_name, O_RDWR, S_IRWXU); // > 0
    res = ftruncate(secondfd, memory_object_size);
    if(res != 0)
    {
        printf("second object size: %d\n", memory_object_size);
        printf("second ftruncate error: %s\n", strerror(errno));
    }
    return 1;
}

执行输出 #

second object size: 72
second ftruncate error: Invalid argument

解答 #

是否属于预期行为？ #

是，这是macOS共享内存实现的预期行为，属于跨平台机制差异导致的结果。

原因分析 #

• macOS基于BSD的共享内存实现对ftruncate有严格约束：当共享内存对象仍被其他打开的文件描述符引用时，无法通过新打开的描述符修改其大小——哪怕是设置为相同值或尝试增大。你的代码中firstfd未关闭，对象仍被持有，因此secondfd调用ftruncate触发EINVAL（无效参数）错误。
• Linux的共享内存机制在这一点上限制更宽松，允许多个打开的描述符存在时修改对象大小，这是两者的核心差异。

解决办法 #

• 关闭第一个文件描述符后再打开第二个：取消代码中close(firstfd);的注释
• 直接复用已打开的firstfd进行大小调整，无需重新打开共享内存
• 若必须重新打开，先通过shm_unlink销毁原对象（注意此操作会清除已有数据，仅适用于重建场景）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Paltoquet