<轉>APUE:mmap函數，apuemmap函數

<轉>APUE:mmap函數，apuemmap函數
起初

看過一遍記憶體對應 I/O，意思大概是懂了，就是直接操作檔案再而直接通過緩衝區來操作，減少一些read、write調用所花費的時間。加上文中給出一個copy的例子，意思也好理解的。
不過困擾的來了，我琢磨著在映射兩個檔案後，再使用memcpy記憶體複製函數將檔案寫入完全可以，但是這是兩個檔案的操作，我想一個檔案自己對自己的修改呢？只有一個檔案的時候，該怎麼做呢？於是自己就開始構建一個程式來驗證一下。正好也順手將書後的習題14.11也解決掉:)

猜想

首先設想建立一個空檔案，先寫入一點資料，接著映射到緩衝區區，接著再寫一點資料進去。簡單說就是open==> write ==> mmap ==> write 但是一想這邊根本沒有涉及到使用緩衝區，還是建立在檔案的操作上，失敗！

繼續想一個思路，書上有一句話 此函數的返回地址是該映射區的返回地址 ，意思就是說mmap的傳回值可以拿過來用，我們可以將它的內容輸出，我個人猜想這個內容應該就是檔案的內容。那麼這樣我不就可以對這個傳回值進行相應的操作，這不就是在對映射的緩衝區進行操作嗎？

鑒於書中提到一個函數msync是將映射區的修改同步到檔案中，那麼對檔案的修改也就能體現出來了。一氣呵成的想法，最後還有一個釋放映射區，這是一個基本的清理操作。大體上應該可以設計了。

思路整理下，首先是建立檔案，寫入一點資料，然後映射過去，讀映射區的內容(傳回值) 修改映射區，同步寫入檔案，清理工作。這個思路應該差不多了。

實現

編碼之前的一個問題，mmap的傳回值是void *, 而我們要展示的確是字串之類的，於是想到得強制轉換下這個傳回值。這一步解決後，開始編碼

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<fcntl.h>#include<unistd.h>#include<sys/mman.h>#include<errno.h>static void error(const char *msg){    fprintf(stderr,"%s:%s\n",msg,strerror(errno));    exit(1);}int main(void){    int     fd;    char     *dst;    if((fd = open("mapfile",O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666)) < 0)        error("open error");    if(write(fd,"abc",3) != 3)        error("wirte error");    /*let this file map to memory area*/    if((dst =(char *)mmap(0,64,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0)) == MAP_FAILED)    error("mmap error");    close(fd);    printf("%s\n",dst);    dst[2]='d';    printf("%s\n",dst);    if(msync((void *)dst,64,MS_SYNC) < 0)        error("msync error");    if(munmap((void *)dst,64) < 0)        error("munmap error");    return 0;    }

 

初期的一個編碼大概是這樣的，運行後的結果還是比較不錯的.

細究下這個代碼，我嘗試的是去改已經寫入的內容，這個確實有一個修改的意思了，看來對傳回值的猜想是正確的，對傳回值的修改就是對這個映射區的修改。同時，我也測試了將檔案描述符關閉後，緩衝區是不受影響的，照樣可以操作，並且是能夠同步到檔案中的。這點確實很關鍵。

可我並不覺著這樣就可以了，我的目的是繼續往裡面寫資料，就像一開始想的那樣，在映射後我還需要將其他資料寫入， 看看這個是否是和write函數一樣可以做到這一點。

修改代碼

我們一開始只是寫入了3個，而給的緩衝區是64的，足夠再寫入的。但是啟動並執行結果

和上面的一樣，沒有任何的改變。。。 按照道理來時應該會有一個x出現的。

看書，發現書上的copy函數的例子中，有一個位移的設定，書中也有個說法對應檔的啟示位移量受系統虛存頁的限制，如果映射區的長度不是頁的整數倍，任何的變動，都不會再檔案中反映出來，不能用mmap將資料添加到檔案中，需要加長該檔案 也就是說我這邊需要一個位移，看書上的copy的例子，上面是從檔案開始位移了inputfile的長度。也就是說現在這個檔案從開始到位移的位置有一個空洞，那麼再映射過去後，顯示的量應該就是能滿足了，這樣就可以將所更改的寫入到檔案中。回到我剛才的那個，雖然映射區是給64,但是檔案的長度不足，這和write不一樣，write可以直接接著後面寫。所以必須檔案的大小要滿足才行。

繼續修改代碼

此刻啟動並執行結果就符合我的猜想了，下面是結果的運行

可以看到，cat輸出了我剛剛插入的一個'x',繼而看檔案的真實情況，也完全符合我的猜想，在第十一位放入了一個x，至於為什麼輸出的還是三個，因為字串的結尾有一個'\0'則'x'沒有連在一起。

其實還有一個細節，再形成檔案空洞的時候，不僅僅是要位移位置，還需要寫入一個字元，來標識這個檔案真實長度，否則結果和不使用位移一樣檔案的長度還是原來的大小，並沒有被擴充。

有一個不錯的方法使用ftruncate，直接設定檔案的大小，省卻使用lseek和write的繁雜。

總結

mmap再IPC中提及到，但是在APUE中涉及了這個，這讓我想起了再做網路攝影機驅動的時候，使用過這個函數，但是一點概念一點都沒有，完全跟著老師後一個字一個字的敲，現在大概能理解使用儲存映射的過程，至於什麼二級緩衝，一級緩衝，感覺需要到實際項目中才能感受到。

（全文完）