c - Linux C程序中如何设置全局变量在某个函数中只读，而在其他函数中可读写

Question

我需要一个全局变量，它能够设置其读写权限。

我正在寻找一种在运行时更改全局变量权限的方法。

有没有Linux系统调用支持这个？

例如

int GLOBAL_STATE = 123;

void process_state(){
//only in this function can the GLOBAL_STATE be modified.
//So that I can maintain the value of GLOBAL_STATE 
//The permission of GLOBAL_STATE must change to read-write.
...
}

void foo(){
//this function may cause an illegal pointer operator, 
//so GLOBAL_STATE may be modified. That is why the permission of
//GLOBAL_STATE must be change to read-only.
}

Answer 1

您的问题展示了全局变量通常为 ill-advised 的几个原因之一。 。通用(即非特定于操作系统)解决方案是使数组静态并隐藏在具有公共(public)访问函数的翻译单元(即非全局)中，然后可以有条件地提供写访问和边界检查。

例如:

Array.c

<小时/>

#include <stdbool.h>

static int array[100] ;
static bool protected = false ;

int read_array( unsigned index )
{
    return array[index] ;
}

void protect_array()
{
    protected = true ;
}

void unprotect_array()
{
    protected = false ;
}

void write_array( unsigned index, int value )
{
    if( !protected && index < sizeof(array) )
    {
        array[index] = value ;
    }
}

size_t sizeof_array()
{ 
    return sizeof(array) ;
}

size_t lengthof_array()
{ 
    return sizeof(array) / sizeof(*array) ;
}

<小时/>

这提供了读/写访问的全局控制(即在任何时候数组都是 R/W 或 R/O。您可能希望同时向某些用户提供读/写访问权限，并为某些用户提供只读访问权限)其他。这可以通过以下方式实现:

Array.c

<小时/>

static int array[100] ;
int* get_array_rw()
{ 
    return array ;
}

const int* get_array_ro()
{
    return array ;
}

size_t sizeof_array()
{ 
    return sizeof(array) ;
}

size_t lengthof_array()
{ 
    return sizeof(array) / sizeof(*array) ;
}

<小时/>

此方法将在编译时通过只读指针捕获写入访问尝试。然而，它仍然存在与全局变量相关的大部分问题。

一种不太通用的操作系统特定方法是对数组使用内存映射文件，并使用内存映射文件的访问控制来强加只读或读写语义:

size_t array_len = 100 ;
int fd = open( "arrayfile", O_RDONLY, 0);

if( fd >= 0 )
{
    int* array = mmap( NULL, array_len * sizeof(int), PROT_READ, MAP_PRIVATE | MAP_POPULATE, fd, 0);

    // Now array points to read only memory 
    // accessible through normal pointer and array index operations.
}

另一种方法(但不在您的问题范围内)是使用 C++ 并将数组包装在类中，并使用 [] 的运算符重载来访问数组。此方法与第一个建议相同，但在语法上允许像第二个和第三个一样进行类似数组的访问。