linux中使用內存映射(mmap)操作文件的方法

在使用內存映射操作文件之前，我們先按照常規的方式來讀寫文件，這種方式操作如下：

1,打開或創建文件，得到文件描述符，

2,將內存中的數據以一定的格式和順序寫入文件，或者將文件中的數據以一定的格式和順序讀入到內存；

3,關閉文件描述符；

下邊是按照常規方式操作固定格式的文件的方法，包含讀寫兩個示例；

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
<strong>//寫內存到文件</strong>
struct student{
    char name[20];
    short age;
    float score;
    char sex;
};
int main()
{
    struct student stu[5];
    mode_t mode;
    mode=umask(000);
    int fd=open("user.dat",O_RDWR|O_CREAT|O_EXCL,00666);
    if(fd==-1){
        printf("open:%m\n");
        umask(mode);
        exit(-1);
    }
    printf("ok\n");
    memset(stu,0,sizeof(stu));
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        memcpy(stu[i].name,"tom",strlen("tom")+1);
        stu[i].age=i;
        stu[i].score=89.12f;
        stu[i].sex='m';
        write(fd,&stu[i],sizeof(stu[i]));
    }
    close(fd);
    umask(mode);
    return 0;
}

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>

typedef struct{
    char name[20];
    short age;
    float score;
    char sex;
}Student;
<strong>//讀取文件到內存</strong>
int main()
{
    Student stu[5];
    mode_t mode;
    mode=umask(0000);
    int fd=open("user.dat",O_RDWR,0666);
    if(fd==-1){
        printf("open:%m\n");
        umask(mode);
        exit(-1);
    }
    printf("open ok! can read;\n");
    int i=0;
    for(;i<5;i++){
        read(fd,&stu[i],sizeof(stu[i]));
    }
    close(fd);
    i=0;
    for(;i<5;i++){
        printf("stu[%d].name=%s\n",i,stu[i].name);
        printf("stu[%d].age=%d\n",i,stu[i].age);
        printf("stu[%d].sex=%c\n",i,stu[i].sex);
        printf("stu[%d].score=%f\n",i,stu[i].score);
    }
    umask(mode);
    return 0;
}

以上操作文件的方式只能操作小文件，如果文件很大，就無法一次載入內存操作，我們就需要用到內存映射技術來操作;具體實現如下：

1，首先打開文件，使用的函數原型如下:

 int open(  //返回值：大於等於0代表操作成功，返回打開的文件描述符號，=-1,創建或者打開失敗，失敗可查閱errorno來獲取具體錯誤信息

const char *pathname,   //要打開的文明名

int flags, //打開的方式,打開方式包括:O_RDONLY 只讀方式 O_WRONLY 只寫，O_RDWR讀寫，O_CREAT創建，O_EXCL文件如果存在，使用此標記，會返回錯誤

mode_t mode); //指定創建文件的權限，只對創建文件有效，對於打開無效；

2,獲取文件大小

int fstat(int fd,//文件描述符號

struct stat*buf);//返回文件屬性結構體

返回值：成功返回0；失敗返回-1

3,把文件映射成虛擬內存

void *mmap(void *addr,  //從進程的那個地址開始映射，如果爲NULL,由系統指定；

size_t length, //映射的地址空間的大小

int prot, //內存的保護模式

int flags,//映射模式 有匿名，私有，保護等標記 具體查詢man手冊；

int fd,  //如果爲文件映射，則此處爲文件的描述符號

off_t offset);//如果爲文件映射，則此處代表定位到文件的那個位置，然後開始向後映射。

返回值：映射成功，返回首地址；

4,通過對內存的讀寫來實現對文件的讀寫

通常使用：memset 和memcpy來實現操作；

5,卸載映射

int munmap(void *addr,  //要卸載的內存的地址

size_t length);//內存的大小

6,關閉文件

int close(int fd);  //要關閉的文件描述符號  ,成功返回0，錯誤返回-1，錯誤參照errorno;

下邊是讀取文件的操作：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
typedef struct{
  char name[20];
  short age;
  float score;
  char sex;
}student;
int main()
{
  student *p,*pend;
  //打開文件描述符號
  int fd;
  /*打開文件*/
    fd=open("user.dat",O_RDWR);
    if(fd==-1){//文件不存在
        fd=open("user.dat",O_RDWR|O_CREAT,0666);
        if(fd==-1){
            printf("打開或創建文件失敗:%m\n");
            exit(-1);
        }
    }
  //打開文件ok，可以進行下一步操作
  printf("open ok!\n");
  //獲取文件的大小，映射一塊和文件大小一樣的內存空間，如果文件比較大，可以分多次，一邊處理一邊映射；
  struct stat st; //定義文件信息結構體
  /*取得文件大小*/
  int r=fstat(fd,&st);
  if(r==-1){
      printf("獲取文件大小失敗:%m\n");
      close(fd);
      exit(-1);
  }
  int len=st.st_size;
  /*把文件映射成虛擬內存地址*/
  p=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
  if(p==NULL || p==(void*)-1){
      printf("映射失敗:%m\n");
      close(fd);
      exit(-1);
  }
  /*定位到文件開始*/
  pend=p;
  /*通過內存讀取記錄*/
  int i=0;
  while(i<(len/sizeof(student)))
  {
    printf("第%d個條\n",i);
    printf("name=%s\n",p[i].name);
    printf("age=%d\n",p[i].age);
    printf("score=%f\n",p[i].score);
    printf("sex=%c\n",p[i].sex);
    i++;
  }
  /*卸載映射*/
  munmap(p,len);
  /*關閉文件*/
  close(fd);
}
轉:http://blog.csdn.net/lvbian/article/details/16341973