求索阁

在使用内存映射操作文件之前，我们先按照常规的方式来读写文件，这种方式操作如下：

1,打开或创建文件，得到文件描述符，

2,将内存中的数据以一定的格式和顺序写入文件，或者将文件中的数据以一定的格式和顺序读入到内存；

3,关闭文件描述符；

下边是按照常规方式操作固定格式的文件的方法，包含读写两个示例；

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

#include <string.h>

//写内存到文件

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;

//读取文件到内存

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，就无法一次载入内存操作，我们就需要用到内存映射技术来操作;具体实现如下：

1，首先打开文件，使用的函数原型如下:

int open(  //返回值：大于等于0代表操作成功，返回打开的文件描述符号，=-1,创建或者打开失败，失败可查阅errorno来获取具体错误信息

const char *pathname,   //要打开的文明名

int flags, //打开的方式,打开方式包括:O_RDONLY 只读方式 O_WRONLY 只写，O_RDWR读写，O_CREAT创建，O_EXCL文件如果存在，使用此标记，会返回错误

mode_t mode); //指定创建文件的权限，只对创建文件有效，对于打开无效；

2,获取文件大小

int fstat(int fd,//文件描述符号

struct stat*buf);//返回文件属性结构体

返回值：成功返回0；失败返回-1

3,把文件映射成虚拟内存

void *mmap(void *addr,  //从进程的那个地址开始映射，如果为NULL,由系统指定；

size_t length, //映射的地址空间的大小

int prot, //内存的保护模式

int flags,//映射模式 有匿名，私有，保护等标记 具体查询man手册；

int fd,  //如果为文件映射，则此处为文件的描述符号

off_t offset);//如果为文件映射，则此处代表定位到文件的那个位置，然后开始向后映射。

返回值：映射成功，返回首地址；

4,通过对内存的读写来实现对文件的读写

通常使用：memset 和memcpy来实现操作；

5,卸载映射

int munmap(void *addr,  //要卸载的内存的地址

size_t length);//内存的大小

6,关闭文件

int close(int fd);  //要关闭的文件描述符号  ,成功返回0，错误返回-1，错误参照errorno;

下边是读取文件的操作：

#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; 

  //打开文件描述符号

  int fd;

  /*打开文件*/

    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("打开或创建文件失败:%m\n");

            exit(-1);

        }

    }

  //打开文件ok，可以进行下一步操作

  printf("open ok!\n"); 

  //获取文件的大小，映射一块和文件大小一样的内存空间，如果文件比较大，可以分多次，一边处理一边映射；

  struct stat st; //定义文件信息结构体

  /*取得文件大小*/

  int r=fstat(fd,&st);

  if(r==-1){

      printf("获取文件大小失败:%m\n");

      close(fd);

      exit(-1);

  }

  int len=st.st_size;   

  /*把文件映射成虚拟内存地址*/

  p=mmap(NULL,len,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);   

  if(p==NULL || p==(void*)-1){

      printf("映射失败:%m\n");

      close(fd);

      exit(-1);

  }

  /*定位到文件开始*/

  pend=p;

  /*通过内存读取记录*/

  int i=0;

  while(i<(len/sizeof(student)))

  {

    printf("第%d个条\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++;

  } 

  /*卸载映射*/

  munmap(p,len);

  /*关闭文件*/   

  close(fd);   

}