如何在Mac上原子地创建“close-on-exec”套接字？

Question

当我在Linux上创建套接字时，可以在创建时指定标志O_CLOEXEC：

auto fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM|SOCK_CLOEXEC, 0);

因此，没有其他线程可以使用fork()+exec()方式保持此套接字处于打开状态。

但是在Mac上，根据手册，我无法做同样的技巧：

套接字具有指定的类型，该类型指定通信的语义。当前已定义的类型为：

SOCK_STREAM SOCK_DGRAM SOCK_RAW SOCK_SEQPACKET SOCK_RDM

标志O_CLOEXEC只能通过调用fcntl()来设置。而这不是原子方式 - 一些线程可能会在调用socket()和fcntl()之间执行exec()。

如何解决这个问题？

- abyss.7

Answer 1

假设你的代码使用pthread，考虑使用“pthread_atfork”，它可以指定分叉时的回调。从Alk的帖子中延伸思路，在分叉回调中实现等待。从OP的描述中，似乎可以控制创建套接字的代码（在Linux中将使用SOCK_CLOEXEC），但不能控制或修改分叉调用。

mutex_t socket_lock ;

main()
{
    ...
    // establish atfork, before starting any thread.
    mutex_t socket_lock = mutex_init(...);
    pthread_atfork(set_socket_lock, release_sock_lock, release_sock_lock) ;
    pthread_create(...) ;
    .. rest of the code ...
}
int socket_wrapper(...)
{
  set_socket_lock() ;

  int sd = socket(..);
  fcntl(sd, O_CLOEXEC);

  release_socket_lock();

  return sd;
}

void set_socket_lock(void)
{
    lock(socket_lock ) ;
}

void release_socket_lock(void)
    unlock(socket_lock ) ;    
}

作为额外的奖励，上述逻辑互斥锁也将涵盖调用fork时的情况，并且在执行fork时，父/子线程中的一个线程将尝试创建套接字。不确定是否可能发生这种情况，因为内核可能会在启动任何fork活动之前先挂起所有线程。

免责声明：我没有尝试运行代码，因为我没有访问Mac机器的权限。

- dash-o