Linux中mmap函数使用

一、前言

除了标准的文件IO&＃xff0c;例如open&＃xff0c;read&＃xff0c;write&＃xff0c;内核还提供接口运行应用将文件map到内存&＃xff0c;使得内存中的一个字节与文件中的一个字节一一对应。这就是今天要说的mmap&＃xff0c;它在android中的用处非常多&＃xff0c;比如binder&＃xff0c;还有腾讯的开源的IO框架MMKV。这里简单记录下使用。

二、优势和缺势

• 优势

  1 .读写文件避免了 read() 和 write() 系统调用&＃xff0c;也避免了数据的拷贝。
  2 .多个进程 map 同一个对象&＃xff0c;可以共享数据。
  3 .可以直接使用指针来跳转到文件某个位置&＃xff0c;不必使用 lseek() 系统调用。

• 劣势

  1 .内存浪费。由于必须要使用整数页的内存。
  
  mmap原理

三、mmap使用方法

#include void * mmap (void *addr,size_t len,int prot,int flags,int fd,off_t offset);


• addr
  这个参数是建议地址&＃xff08;hint&＃xff09;&＃xff0c;没有特别需求一般设为0。这个函数会返回一个实际 map 的地址。
• len
  文件长度。
• prot
  表明对这块内存的保护方式&＃xff0c;不可与文件访问方式冲突。
  PROT_NONE
  无权限&＃xff0c;基本没有用
  PROT_READ
  读权限
  PROT_WRITE
  写权限
  PROT_EXEC
  执行权限
• flags
  描述了映射的类型。
  MAP_FIXED
  开启这个选项&＃xff0c;则 addr 参数指定的地址是作为必须而不是建议。如果由于空间不足等问题无法映射则调用失败。不建议使用。
  MAP_PRIVATE
  表明这个映射不是共享的。文件使用 copy on write 机制映射&＃xff0c;任何内存中的改动并不反映到文件之中。也不反映到其他映射了这个文件的进程之中。如果只需要读取某个文件而不改变文件内容&＃xff0c;可以使用这种模式。
  MAP_SHARED
  和其他进程共享这个文件。往内存中写入相当于往文件中写入。会影响映射了这个文件的其他进程。与 MAP_PRIVATE冲突。
• fd
  文件描述符。进行 map 之后&＃xff0c;文件的引用计数会增加。因此&＃xff0c;我们可以在 map 结束后关闭 fd&＃xff0c;进程仍然可以访问它。当我们 unmap 或者结束进程&＃xff0c;引用计数会减少。
• offset
  文件偏移&＃xff0c;从文件起始算起。

如果失败&＃xff0c;mmap 函数将返回 MAP_FAILED。

四、Android中使用mmap

#include
#include
#include
#include
#include
#include extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_example_mmap_1demo_MainActivity_writeTestNative(JNIEnv *env, jobject thiz) {std::string file &＃61; "/sdcard/mmap.txt";//可读可写&＃xff0c;没有就创建&＃xff0c;unix打开int m_fd &＃61; open(file.c_str(), O_RDWR|O_CREAT, S_IRWXU);//获取当前一页大小int m_size &＃61; getpagesize();//将空文件设置成4k大小&＃xff0c;4096字节ftruncate(m_fd, m_size);//产生映射 页内容可以写入可以读取 映射内容可以共享int8_t * m_ptr &＃61; static_cast<int8_t *>(mmap(0, m_size, PROT_WRITE | PROT_READ, MAP_SHARED, m_fd,0));std::string data("这是一个mmap demo");//内存拷贝memcpy(m_ptr, data.data(), data.size());__android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR, "mmap", "写入数据&＃xff1a;%s", data.c_str());
}


这个demo通过mmap文件映射到内存&＃xff0c;只需要通过内存拷贝memcpy向文件写入数据