Linux mmap函数简介

一、简介

Linux提供了内存映射函数mmap, 它把文件内容映射到一段内存上(准确说是虚拟内存上), 通过对这段内存的读取和修改, 实现对文件的读取和修改, 先来看一下mmap的函数声明:

• 头文件:
  • <unistd.h>
  • <sys/mman.h>
• 原型: void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offsize);
• 返回值: 成功则返回映射区起始地址, 失败则返回MAP_FAILED(-1).
• 参数:
  • addr: 指定映射的起始地址, 通常设为NULL, 由系统指定.
  • length: 将文件的多大长度映射到内存.
  • prot: 映射区的保护方式, 可以是:
    • PROT_EXEC: 映射区可被执行.
    • PROT_READ: 映射区可被读取.
    • PROT_WRITE: 映射区可被写入.
    • PROT_NONE: 映射区不能存取.
  • flags: 映射区的特性, 可以是:
    • MAP_SHARED: 对映射区域的写入数据会复制回文件, 且允许其他映射该文件的进程共享.
    • MAP_PRIVATE: 对映射区域的写入操作会产生一个映射的复制(copy-on-write), 对此区域所做的修改不会写回原文件.
    • 此外还有其他几个flags不很常用, 具体查看linux C函数说明.
  • fd: 由open返回的文件描述符, 代表要映射的文件.
  • offset: 以文件开始处的偏移量, 必须是分页大小的整数倍, 通常为0, 表示从文件头开始映射.

下面说一下内存映射的步骤:

• 用open系统调用打开文件, 并返回描述符fd.
• 用mmap建立内存映射, 并返回映射首地址指针start.
• 对映射(文件)进行各种操作, 显示(printf), 修改(sprintf).
• 用munmap(void *start, size_t lenght)关闭内存映射.
• 用close系统调用关闭文件fd.

注意事项:

在修改映射的文件时, 只能在原长度上修改, 不能增加文件长度, 因为内存是已经分配好的.

二、示例

example1.c

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<error.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/mman.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
    int fd,len;
    char *ptr;
    if(argc<2)
    {
        printf("please enter a file\n");
        return 0;
    }
    if((fd=open(argv[1],O_RDWR))<0)
    {
        perror("open file error");
        return -1;
    }
    len=lseek(fd,0,SEEK_END);
    ptr=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);//读写得和open函数的标志相一致，否则会报错
    if(ptr==MAP_FAILED)
    {
        perror("mmap error");
        close(fd);
        return -1;
    }
    close(fd);//关闭文件也ok
    printf("length is %d\n",strlen(ptr));
    printf("the %s content is:\n%s\n",argv[1],ptr);
    ptr[0]='c';//修改其中的一个内容
    printf("the %s content is:\n%s\n",argv[1],ptr);
    munmap(ptr,len);//将改变的文件写入内存
    return 0;
}

编译

gcc -g -o example1 example1.c

运行