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mmap 是一个系统调用，用于将文件或其他对象映射到内存中，从而允许进程通过指针直接访问文件的内容，而无需使用常规的读写操作。这在处理大文件或需要高效数据共享时非常有用。

函数原型

#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

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

参数解释

addr: 指定映射区域的起始地址。如果设为 NULL，则由系统决定。
length: 要映射的字节数。
prot: 映射区域的保护标志，可以是以下值的组合：
- PROT_READ: 允许读取。
- PROT_WRITE: 允许写入。
- PROT_EXEC: 允许执行。
- PROT_NONE: 不允许访问。
flags: 映射选项，可以是以下值的组合：
- MAP_SHARED: 更新会被所有映射这个区域的进程共享。
- MAP_PRIVATE: 创建一个私有副本，修改不会影响原文件。
- MAP_ANONYMOUS: 不与任何文件关联，通常用于分配匿名内存。
fd: 文件描述符，通过 open() 获取。对于匿名映射，这个参数可以设置为 -1。
offset: 文件中的偏移量，映射从该偏移位置开始。

返回值

成功时返回映射区的指针；失败时返回 (void *) -1，并设置 errno。

示例代码

下面是一个简单示例，展示了如何使用 mmap 从一个文件中读取数据：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    const char *filename = "example.txt";
    
    // 打开文件
    int fd = open(filename, O_RDWR);
    if (fd == -1) {
        perror("Error opening file");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 获取文件大小
    off_t filesize = lseek(fd, 0, SEEK_END);

    // 映射文件到内存
    char *mapped = mmap(NULL, filesize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (mapped == MAP_FAILED) {
        perror("Error mapping file");
        close(fd);
        return EXIT_FAILURE;
    }

    // 输出内容
    printf("File content:\n%s", mapped);

    // 修改内容（假设这是合理且不破坏性）
    mapped[0] = 'H'; // 将第一个字符改为 'H'

    // 清理
    if (munmap(mapped, filesize) == -1) {
        perror("Error unmapping file");
    }
    
    close(fd); // 关闭文件描述符
    
    return EXIT_SUCCESS;
}

注意事项

同步问题：如果使用了共享映射，在多个进程之间的数据一致性需要考虑同步问题（如信号量、互斥锁等）。
错误处理：在实际使用中，需要检查每个系统调用返回值，并适当地处理错误情况，例如，当调用 mmap() 返回 (void *) -1 时，应通过检查 errno 得到详细信息。
unmap 操作：使用完后应调用 munmap() 来解除映射，以释放资源。

总之，mmap 提供了一种高效的方法来处理大数据集和实现进程间通信，但它也需要谨慎管理以避免潜在的问题。

内容由零声教学AI助手提供，问题来源于学员提问