Como construir um c ++ fstream a partir de um descritor de arquivo POSIX?

Basicamente, estou procurando uma versão em C ++ do fdopen (). Eu pesquisei um pouco sobre isso e é uma daquelas coisas que parece que deve ser fácil, mas acaba sendo muito complicado. Estou perdendo algo nessa crença (ou seja, é realmente fácil)? Caso contrário, existe uma boa biblioteca em algum lugar para lidar com isso?

EDIT: Moveu meu exemplo de solução para uma resposta separada.

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