mmap如何运用

mmap是什么

mmap是C语言中的一个系统调用，它允许程序将一个文件或者其他的对象映射到进程的地址空间。这种机制使得进程可以直接读取和修改被映射的对象，而不需要通过I/O系统调用来访问。

mmap的主要用途包括：

* 将一个普通文件映射到内存中，以便进行高效的读写操作；

* 创建一个匿名内存映射，用于在进程之间共享数据；

* 在特定情况下，可以使用mmap来代替malloc等动态内存分配函数。

要使用mmap，你需要包含<sys/mman.h>头文件，并且调用mmap()函数。该函数的基本形式如下：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

其中，

addr参数指定映射的起始地址，如果为NULL，则由系统自动选择地址；

length参数指定映射的长度；

prot参数指定映射区的保护模式，可以是PROT_READ、PROT_WRITE或PROT_EXEC等值的组合；

flags参数指定映射的行为，可以是MAP_SHARED、MAP_PRIVATE等值的组合；

fd参数指定文件描述符，如果是匿名映射则设为-1；

offset参数指定从文件开头开始映射的位置。

当你完成映射后，可以通过munmap()函数来删除映射。

需要注意的是，由于mmap涉及到底层的内存管理和文件系统操作，因此使用不当可能会导致程序崩溃或者其他严重的问题。因此，在使用mmap之前，最好先了解其工作原理和使用注意事项。

mmap并发读写举例

以下是一个使用mmap在C语言中实现的并发读写示例：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <sys/mman.h>

#include <pthread.h>

// 全局变量

int numThreads;

char* mappedFile;

// 读写函数

void* writeData(void* arg) {

long threadID = (long)arg;

for (int i = threadID; i < numThreads; i += numThreads) {

// 写入数据

mappedFile[i] = 'a' + i % ('z' - 'a');

}

}

void* readData(void* arg) {

long threadID = (long)arg;

for (int i = threadID; i < numThreads; i += numThreads) {

// 读取数据

char ch = mappedFile[i];

printf("%d: Read '%c'\n", threadID, ch);

}

}

int main(int argc, char** argv) {

// 解析命令行参数

if (argc != 2) {

printf("Usage: %s num_threads\n", argv[0]);

return 1;

}

numThreads = atoi(argv[1]);

// 打开一个文件

FILE* file = fopen("test.txt", "w+");

if (file == NULL) {

printf("Failed to open file.\n");

return -1;

}

// 设置文件大小

fseek(file, numThreads, SEEK_SET);

ftruncate(fileno(file), numThreads);

// 重新定位到文件开头

fseek(file, 0L, SEEK_SET);

// 映射整个文件

mappedFile = (char*) mmap(NULL, numThreads, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fileno(file), 0);

if (mappedFile == MAP_FAILED) {

printf("Failed to map file.\n");

return -1;

}

// 创建线程

pthread_t threads[numThreads];

for (int i = 0; i < numThreads; i++) {

if (i % 2 == 0) {

pthread_create(&threads[i], NULL, writeData, (void*)(long)i);

} else {

pthread_create(&threads[i], NULL, readData, (void*)(long)i);

}

}

// 等待所有线程完成

for (int i = 0; i < numThreads; i++) {

pthread_join(threads[i], NULL);

}

// 取消映射

munmap(mappedFile, numThreads);

return 0;

}