Колко безопасни са картографираните в паметта файлове за четене на входни файлове?

Това всъщност не е проблем.

Да, друг процес може да промени файла, докато го картографирате, и да, възможно е да видите модификациите. Дори е вероятно, тъй като почти всички операционни системи имат унифицирани системи за виртуална памет, така че освен ако не се изисква небуферирано писане, няма начин да се пише без да се мине през буферния кеш и няма начин без някой да държи картографиране виждам промяната.
Това дори не е нещо лошо. Всъщност би било по-притеснително, ако не можете да видите промените. Тъй като файлът квази става част от вашето адресно пространство, когато го картографирате, има смисъл да виждате промени във файла.

Ако използвате конвенционален I/O (като read), някой все още може да модифицира файла, докато го четете. Казано по друг начин, копирането на файлово съдържание в буфер на паметта невинаги е безопасно при наличие на модификации. Той е „безопасен“, доколкото read няма да се срине, но не гарантира, че вашите данни са последователни.
Освен ако не използвате readv, нямате никакви гаранции относно атомарността (и дори с readv нямате гаранция, че това, което имате в паметта, е съвместимо с това, което е на диска, или че не се променя между две извиквания на readv). Някой може да модифицира файла между две read операции или дори докато сте в средата му.
Това не е нещо, което не е официално гарантирано, но „вероятно все още работи“ – - напротив, напр. под Linux записите доказано не са атомарни. Дори не случайно.

Добрата новина:
Обикновено процесите не просто отварят произволен произволен файл и започват да пишат в него. Когато се случи подобно нещо, обикновено това е или добре познат файл, който принадлежи на процеса (напр. лог файл), или файл, който изрично сте указали на процеса да пише (напр. запис в текстов редактор), или процесът създава нов файл (напр. компилаторът създава обектен файл) или процесът просто добавя към съществуващ файл (напр. db журнали и, разбира се, лог файлове). Или процесът може атомарно да замени файл с друг (или да прекрати връзката му).

Във всеки случай целият плашещ проблем се свежда до „няма проблем“, защото или сте наясно какво ще се случи (така че отговорността е ваша), или работи безпроблемно, без да се намесва.

Ако наистина не харесвате възможността друг процес може евентуално да пише във вашия файл, докато сте го картографирали, можете просто да пропуснете FILE_SHARE_WRITE под Windows, когато създавате манипулатора на файла. POSIX го прави донякъде по-сложно, тъй като трябва да fcntl дескриптора за задължително заключване, което не е необходимо да се поддържа или да е 100% надеждно на всяка система (например под Linux).

На теория вероятно имате сериозни проблеми, ако някой промени файла, докато го четете. На практика: вие четете знаци и нищо друго: никакви указатели или нещо, което може да ви създаде проблеми. На практика... формално мисля, че все още е недефинирано поведение, но не мисля, че трябва да се тревожите за него. Освен ако модификациите не са много малки, ще получите много грешки на компилатора, но това е краят.

Единственият случай, който може да създаде проблеми, е ако файлът е съкратен. Не съм сигурен какво се случва тогава, когато четеш отвъд края.

И накрая: системата няма произволно да отвори и модифицира файла. Това е изходен файл; ще бъде някой идиот програмист, който ще го направи и той заслужава това, което получава. В никакъв случай вашето недефинирано поведение няма да повреди системата или файловете на други хора.

Имайте предвид също, че повечето редактори работят върху лично копие; когато записват обратно, те го правят, като преименуват оригинала и създават нов файл. Под Unix, след като отворите файла, за да го mmap, всичко, което се брои, е номерът на inode. И когато редакторът преименува или изтрие файла, вие все още запазвате своето копие. Модифицираният файл ще получи нов inode. Единственото нещо, за което трябва да се притеснявате, е ако някой отвори файла за актуализация и след това го модифицира. Не много програми правят това върху текстови файлове, с изключение на добавянето на допълнителни данни към края.

Така че, макар формално да има известен риск, не мисля, че трябва да се тревожите за това. (Ако наистина сте параноик, можете да изключите разрешението за писане, докато сте mmaped. И ако наистина има вражески агент, който да ви вземе, той може веднага да го включи отново.)