Linux下内存映射文件的用法简介

时间:2022-01-25 13:07:26

由于项目需要,所以学习了一下Linux下内存映射文件的用法,在这里共享一下自己的收获,希望大家提出宝贵意见,进行交流。

简介:

内存映射文件与虚拟内存有些类似,通过内存映射文件可以保留一个地址空间的区域,同时将物理存储器提交给此区域,只是内存文件映射的物理存储器来自一个已经存在于磁盘上的文件,而非系统的页文件,而且在对该文件进行操作之前必须首先对文件进行映射,就如同将整个文件从磁盘加载到内存。由此可以看出,使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时,将不必再对文件执行I/O操作,这意味着在对文件进行处理时将不必再为文件申请并分配缓存,所有的文件缓存操作均由系统直接管理,由于取消了将文件数据加载到内存、数据从内存到文件的回写以及释放内存块等步骤,使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。另外,实际工程中的系统往往需要在多个进程之间共享数据,如果数据量小,处理方法是灵活多变的,如果共享数据容量巨大,那么就需要借助于内存映射文件来进行。实际上,内存映射文件正是解决本地多个进程间数据共享的最有效方法。

在网上找了一些代码,自己加工之后在Linux下编译通过,可以运行实现相应功能。

memmap.h

  1. #ifndef MEMMAP_H
  2. #define MEMMAP_H
  3. #include <stdio.h>
  4. class MemMap
  5. {
  6. public:
  7. MemMap();
  8. ~MemMap();
  9. bool Map(const char* szFileName);
  10. void UnMap();
  11. const    void* GetData() const { return m_pData; }
  12. size_t         GetSize() const { return m_uSize; }
  13. private:
  14. void*     m_pData;
  15. size_t    m_uSize;
  16. int       m_nFile;
  17. };
  18. #endif

memmap.C

  1. #include "memmap.h"
  2. #include <unistd.h>
  3. #include <fcntl.h>
  4. #include <sys/mman.h>
  5. MemMap::MemMap() : m_pData(0), m_uSize(0), m_nFile(0)
  6. {
  7. }
  8. MemMap::~MemMap()
  9. {
  10. UnMap();
  11. }
  12. bool MemMap::Map(const char* szFileName)
  13. {
  14. UnMap();
  15. m_nFile = open(szFileName, O_RDONLY);
  16. if (m_nFile < 0)
  17. {
  18. m_nFile = 0;
  19. return false;
  20. }
  21. struct stat status;
  22. fstat(m_nFile, &status);
  23. m_uSize = status.st_size;
  24. m_pData = mmap(0, m_uSize, PROT_READ, MAP_SHARED, m_nFile, 0);
  25. if (MAP_FAILED != m_pData) { return true;}
  26. close(m_nFile);
  27. m_pData = NULL;
  28. m_nFile = 0;
  29. m_uSize = 0;
  30. return false;
  31. }
  32. void MemMap::UnMap()
  33. {
  34. if(m_pData)
  35. {
  36. munmap(m_pData, m_uSize);
  37. m_pData = NULL;
  38. }
  39. if(m_nFile)
  40. {
  41. close(m_nFile);
  42. m_nFile = 0;
  43. }
  44. m_uSize = 0;
  45. }

memmain.C

  1. #include "memmap.h"
  2. int main()
  3. {
  4. const char* szFileName = "1.txt";
  5. const char* szFileNew  = "2.txt";
  6. MemMap mm;
  7. bool bFailed = !mm.Map(szFileName);
  8. if(bFailed) { return -1; }
  9. size_t uFileSize  = mm.GetSize();
  10. const char* pData = (char*)mm.GetData();
  11. if(uFileSize <=0 || NULL == pData) { return -2; }
  12. FILE*  pNewFile  = fopen(szFileNew, "w");
  13. fwrite(pData, sizeof(char), uFileSize, pNewFile);
  14. fclose(pNewFile);
  15. pNewFile = NULL;
  16. return 0;
  17. }