C++怎么使用内存映射_C++mmap文件映射【高效】

用 mmap 映射文件需先 open（配 o_rdonly/o_rdwr），再调 mmap，检查返回值是否为 map_failed（查 errno），用 munmap 和 close 配对释放；map_private 修改不落盘，map_shared 才同步。

怎么用 mmap 把文件映射进内存

直接调 mmap 就行，但得配对用 open 和 close，不能传普通 FILE*。常见错误是忘了 open 要加 O_RDWR 或 O_RDONLY，结果 mmap 返回 MAP_FAILED。

典型流程：

• int fd = open("data.bin", O_RDWR);
• void* addr = mmap(nullptr, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
• 检查 addr == MAP_FAILED，别直接解引用
• 用完调 munmap(addr, size)，再 close(fd)

MAP_PRIVATE 修改不写回文件，MAP_SHARED 才会同步——这点常被忽略，改了以为存了，其实没落盘。

mmap 失败返回 MAP_FAILED 怎么查原因

不是所有失败都打印错误，得自己查 errno。最常见的是：EINVAL（offset 不对齐或 size=0）、ENOMEM（虚拟地址空间不足，尤其在 32 位程序里）、EPERM（文件没读/写权限，或挂载时用了 noexec）。

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调试建议：

• 用 strace -e trace=mmap,munmap,open 看系统调用实际参数和返回值
• 确认 size 是页对齐的？不用手动对齐，mmap 内部会向上取整到页大小，但 offset 必须是页对齐的（getpagesize()）
• 大文件映射失败？试试 MAP_NORESERVE 避免预分配 swap 空间（linux 特有）

c++ 里怎么安全封装 mmap 避免裸指针泄漏

别手写 RAII 类去 new/delete 映射地址——mmap 分配的是虚拟内存，必须用 munmap 释放。正确做法是用 std::unique_ptr 配自定义 deleter：

auto mmap_deleter = [size](void* p) { munmap(p, size); }; using mmap_ptr = std::unique_ptr<std::byte[], decltype(mmap_deleter)>; mmap_ptr data{static_cast<std::byte*>(addr), mmap_deleter};

注意点：

• deleter 捕获的 size 必须是 const 或 move 进去，不能是局部变量引用
• 别用 std::vector 或 std::String 包裹映射区——它们会尝试管理内存，和 mmap 冲突
• 多线程访问同一映射区？自己加锁，mmap 本身不提供同步

为什么有时 mmap 比 read 慢

小文件、随机访问少、或者只读一次时，mmap 反而更重：它要建立 VMA、触发缺页中断、TLB 填充。真正快的场景是：大文件 + 多次访问 + 局部性好（比如解析二进制协议、内存数据库索引）。

性能陷阱：

• 频繁 msync(MS_SYNC)？磁盘 I/O 会卡住主线程，能异步就用 MS_ASYNC
• 映射后没用 madvise(MADV_WILLNEED) 预热，首次访问延迟高
• 32 位程序地址空间紧张，映射多个大文件容易 ENOMEM

映射本身不加载数据到物理内存，第一次访问才 page fault——这个延迟在低延迟场景里得实测，不能只看文档说“零拷贝就快”。