是否有任何操作系统允许应用程序程序员从 thunk 中创建指针？答案

【问题标题】：Does any operating system allow an application programmer to create pointers out of thunks?是否有任何操作系统允许应用程序程序员从 thunk 中创建指针？
【发布时间】：2012-08-24 22:21:48
【问题描述】：

许多操作系统允许一个内存映射文件，并懒惰地读取它们。如果操作系统可以做到这一点，那么它就有能力从 thunk 中创建常规指针。

任何操作系统都允许应用程序程序员从他自己的 thunk 中创建指针吗？

我知道操作系统在一定程度上已经支持此功能，因为可以创建管道，将其映射到内存中，并将进程连接到管道以完成我正在谈论的某些内容，因此此功能不似乎不太可能或不合理。

这个特性的一个简单例子是一个指针，它计算它被取消引用的次数。以下程序将输出 0，然后输出 1。

static void setter(void* environment, void* input) {
 /* You can't set the counter */
}

static void getter(void* environment, void* output) {
  *((int*)output) = *((int*)environment)++;
}

int main(int argc, char** argv) {
 volatile int counter = 0;
 volatile int * const x = map_special_voodoo_magic(getter, setter, sizeof(*x),
                                                   &counter);

 printf("%i\n", *x);
 printf("%i\n", *x);

 unmap_special_voodoo_magic(x);
}

附：需要一个 volatile 限定符，因为 x 指向的值会意外更改，对吗？同样，编译器没有理由认为取消引用 x 会改变计数器，所以那里也需要一个 volatile 对吗？

【问题讨论】：

If the operating system can do this then effectively it has the power to create regular pointers out of thunks -- 嗯？
@RobertHarvey thunk 是一段延迟评估的数据。延迟读取内存映射文件。因此，内存映射文件是一个 thunk 流，并且还有一个指向它的指针。
那里的逻辑有问题。这有点像说狗是人类最好的朋友，每个人都需要一个朋友，所以每个人都应该养一只狗。
@RobertHarvey 也许我有点不清楚，但我希望我能明白操作系统有能力制作懒惰评估的数据，我想知道应用程序程序员是否也有能力做到这一点（它具有指针接口。）
@Steven Stewart-Gallus 使用 C，你不能只通过指针来做到这一点，你必须调用函数，而不是取消引用指针。但是，使用 C++，您可以通过自己的智能指针。（你也许可以在某些平台上通过捕获 SIGSEGV 并在信号处理程序中执行 mmap() 来在 C 中做类似的事情 - 这不值得麻烦。）

标签： c pointers memory-mapped-files memory-mapping thunk

【解决方案1】：

以下代码没有错误检查，也不是完整的实现。但是，以下代码确实说明了如何将 thunk 转换为指针的基本思想。特别是，值 4 是按需计算的，而不是更早分配给内存的。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <signal.h>

void * value;

static void catch_function(int signal, siginfo_t* siginfo,
                 void* context) {
    if (value != siginfo->si_addr) {
        puts("ERROR: Wrong address!");
        exit(1);
    }

    mmap(value, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_FIXED | MAP_SHARED
                        | MAP_ANON, -1, 0);

    *((int*)value) = 2 * 2;
}

int main(void) {
    struct sigaction new_action;

    value = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_NONE, MAP_ANON | MAP_SHARED, -1,
                    0);

    sigemptyset(&new_action.sa_mask);

    new_action.sa_sigaction = catch_function;
    new_action.sa_flags = SA_SIGINFO;

    sigaction(SIGBUS, &new_action, NULL);

    printf("The square of 2 is: %i\n", *((int*)value));

    munmap(value, sizeof(int)); 

    return 0;
}

【讨论】：