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在當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)量越來越大，傳統(tǒng)的文件操作已經(jīng)無法滿足大數(shù)據(jù)的要求。因此，為了更高效地寫入文件，使用內(nèi)存映射可是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。本文將介紹如何。
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一、內(nèi)存映射是什么
內(nèi)存映射是指將文件的一段區(qū)域映射到內(nèi)存中，使應(yīng)用程序可以像訪問內(nèi)存一樣訪問文件，而不是每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)都需要從硬盤中讀取，從而提高了文件的讀寫速度。
二、內(nèi)存映射的優(yōu)勢(shì)
與常規(guī)的文件I/O相比，內(nèi)存映射文件I/O可以帶來以下優(yōu)勢(shì)：
1. 更快的讀寫速度
內(nèi)存映射的讀寫速度比常規(guī)I/O更快。因?yàn)閮?nèi)存映射是將文件映射到內(nèi)存中，應(yīng)用程序可以直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作，從而避免了磁盤I/O的瓶頸，提高了讀寫效率。
2. 更少的代碼量
內(nèi)存映射需要的代碼量比常規(guī)I/O要少得多。因?yàn)閮?nèi)存映射的代碼非常簡(jiǎn)單，只需要一個(gè)函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)，而不像常規(guī)I/O需要大量的打開文件、讀取文件、關(guān)閉文件等繁瑣的操作。
3. 更少的硬件資源
內(nèi)存映射的讀寫不需要使用大量的硬件資源。因?yàn)閮?nèi)存映射是將文件映射到內(nèi)存中，所以不需要額外的文件緩存，這意味著，使用內(nèi)存映射可以減少內(nèi)存使用，從而提高了系統(tǒng)的整體性能。
三、如何使用內(nèi)存映射
1. 打開文件
使用內(nèi)存映射進(jìn)行文件寫操作之前，首先要使用open（）函數(shù)打開文件。
int fd=open(“test.txt”,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0666);
此處以寫操作為例，O_RDWR代表可讀可寫，O_CREAT代表如果文件不存在，則創(chuàng)建一個(gè)新文件，O_TRUNC代表如果文件已經(jīng)存在，則將其截?cái)酁?大小。0666代表文件權(quán)限。
2. 定位文件大小
使用lseek（）函數(shù)定位到文件末尾，以便確認(rèn)需要映射的起始地址和長(zhǎng)度。
off_t length=lseek(fd,0,SEEK_END);
此處使用lseek（）函數(shù)將文件指針移動(dòng)到文件末尾，并使用參數(shù)0表示當(dāng)前文件大小。函數(shù)返回文件當(dāng)前位置，即文件大小。
3. 映射內(nèi)存
使用mmap（）函數(shù)將文件映射到內(nèi)存中。
void* addr=mmap(NULL,length+1,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
此處使用NULL作為起始地址，length+1表示映射區(qū)的長(zhǎng)度，PROT_READ|PROT_WRITE表示讀寫權(quán)限，MAP_SHARED表示該內(nèi)存映射區(qū)可以與其他進(jìn)程共享，fd為文件描述符，0為映射區(qū)的偏移量。
4. 寫入數(shù)據(jù)
通過將數(shù)據(jù)寫入到addr指向的映射區(qū)地址，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的寫操作。
char* data=”Hello World\n”;
sprintf(addr,”%s”,data);
此處使用sprintf函數(shù)將數(shù)據(jù)寫入到內(nèi)存映射區(qū)。使用sprintf函數(shù)的好處是，可以方便地將數(shù)據(jù)按照需要的格式寫入到內(nèi)存映射區(qū)中。
5. 解除映射
釋放內(nèi)存映射區(qū)需要使用munmap（）函數(shù)。
munmap(addr,length+1);
參數(shù)addr為映射區(qū)的起始地址，length+1為映射區(qū)的長(zhǎng)度。
四、內(nèi)存映射的局限性
1. 內(nèi)存限制
使用內(nèi)存映射的文件讀寫是基于內(nèi)存的，所以會(huì)受到系統(tǒng)內(nèi)存的限制。如果文件過大，超出了系統(tǒng)內(nèi)存的大小，則內(nèi)存映射將無法正常工作，也就無法使用內(nèi)存映射文件I/O進(jìn)行文件讀寫。
2. 硬件限制
硬件設(shè)備的限制也會(huì)對(duì)內(nèi)存映射文件I/O的使用造成一定的局限。如果系統(tǒng)中硬件故障或者網(wǎng)絡(luò)連接不良，則內(nèi)存映射的使用效果也會(huì)受到影響。
3. 其他限制
在使用內(nèi)存映射進(jìn)行文件讀寫時(shí)，需要注意一些其他的限制，例如死鎖、內(nèi)存泄漏等問題。這些問題需要使用者自行注意解決。
五、
內(nèi)存映射是一種非常有效的文件讀寫方式，它可以減少文件讀寫的時(shí)間和代碼量，提高文件讀寫的效率。然而，也需要注意內(nèi)存映射的局限性，例如內(nèi)存限制、硬件限制等問題。在使用內(nèi)存映射進(jìn)行文件讀寫時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況并結(jié)合系統(tǒng)硬件情況進(jìn)行選擇。
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manpage里面的東西：陸滲山
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags,
int fd, off_t offset);
The mmap() function asks to map length bytes starting at offset offset from the file (or other object) specified by the file descriptor fd into memory,
就是說，從offset位置開始，把文件fd的length字節(jié)映射到地址start上。
如果是64位的應(yīng)用，4G是沒早中有問題的喊跡，32位的應(yīng)用不能。
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