内存映射文件是一种将文件内容直接映射到进程地址空间的高效io机制，其优点包括1.减少系统调用次数2.利用页面缓存自动同步数据3.支持随机访问适合处理大文件。windows下使用步骤为：1.createfile打开文件2.createfilemapping创建映射对象3.mapviewoffile映射到进程空间。linux下则通过1.open打开文件2.fstat获取大小3.mmap进行映射。适用场景有：1.只读访问大文件如日志分析2.随机访问文件内容3.多进程共享通信4.io密集型任务提升性能。不建议用于频繁写入需立即落盘或内存受限的嵌入式环境。
在处理大文件时，传统的文件读写方式效率往往不高，尤其是频繁的系统调用和数据拷贝会带来较大的性能损耗。而C++中使用内存映射文件（Memory-Mapped File）是一种非常高效的IO方案，它通过将文件直接映射到进程的地址空间，让程序像访问内存一样操作文件内容。
什么是内存映射文件？
内存映射文件是操作系统提供的一种机制，它将一个文件或一部分文件的内容映射到进程的虚拟地址空间中。这样一来，程序就可以像访问普通内存一样读写文件内容，无需调用 read() 或 write() 等函数。
这种方式的优点包括：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
减少系统调用次数利用操作系统的页面缓存机制，自动管理磁盘与内存的数据同步支持随机访问，特别适合处理大文件
如何在Windows下使用内存映射文件？
Windows 提供了一套API来支持内存映射文件，主要涉及以下几个步骤：
使用 CreateFile() 打开目标文件使用 CreateFileMapping() 创建文件映射对象使用 MapViewOfFile() 将文件映射到当前进程的地址空间
示例代码如下：
HANDLE hFile = CreateFile(L"largefile.bin", GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READONLY, 0, 0, NULL);LPVOID pData = MapViewOfFile(hMapFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);// 此时pData指向的就是整个文件的内容，可以像指针一样访问char* buffer = static_cast(pData);for (size_t i = 0; i < fileSize; ++i) { // 处理buffer[i]}// 最后记得释放资源UnmapViewOfFile(pData);CloseHandle(hMapFile);CloseHandle(hFile);
需要注意的是：
如果要修改文件内容，需要以可写权限创建映射对象映射完成后不要忘记调用 UnmapViewOfFile 和关闭句柄，避免资源泄漏
Linux下如何实现内存映射文件？
Linux 下使用的是 POSIX 的 mmap 接口，流程更简洁一些：
打开文件：open()获取文件大小：lseek() 或 fstat()调用 mmap() 进行映射
示例代码如下：
int fd = open("largefile.bin", O_RDONLY);struct stat sb;fstat(fd, &sb);char* addr = static_cast(mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0));// 使用addr访问文件内容for (size_t i = 0; i < sb.st_size; ++i) { // 处理addr[i]}// 释放资源munmap(addr, sb.st_size);close(fd);
几个关键点：
PROT_READ 表示只读，如果要写入则改为 PROT_READ | PROT_WRITEMAP_PRIVATE 表示私有映射，不会影响原始文件；若想写回文件，可以用 MAP_SHARED记得最后调用 munmap 来解除映射
内存映射适用于哪些场景？
内存映射并不是万能的，但它在以下几种场景中表现非常出色：
只读访问大文件：比如日志分析、索引构建等随机访问文件内容：不需要顺序读取整个文件多个进程共享文件内容：通过共享映射实现高效通信提升性能瓶颈明显的IO密集型任务
但不建议用于：
文件频繁修改且要求立即落盘的场景需要严格控制内存使用的嵌入式环境
基本上就这些。内存映射文件是一个很实用的技术，尤其在处理大文件时，可以显著减少IO开销，提高程序响应速度。虽然不同平台的实现略有差异，但逻辑大致相同，掌握之后很容易复用。
以上就是C++中内存映射文件怎么使用 大文件处理的高效IO方案的详细内容，更多请关注创想鸟其它相关文章！
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。
发布者：程序猿，转转请注明出处：https://www.chuangxiangniao.com/p/1465298.html
微信扫一扫 
支付宝扫一扫 
