內存映射文件是一種將文件內容直接映射到進程地址空間的技術，使程序可通過操作內存的方式高效讀寫文件。其核心優勢包括減少系統調用和數據拷貝、支持隨機訪問、適合處理大文件。在windows上實現的步驟為：1. 使用createfile打開文件；2. 調用createfilemapping創建映射對象；3. 使用mapviewoffile映射到內存；4. 操作內存指針；5. 最后依次調用unmapviewoffile和closehandle釋放資源。linux下的實現步驟類似：1. 使用open()打開文件；2. 調用mmap()進行映射；3. 操作內存指針；4. 使用munmap()解除映射并關閉文件描述符。使用時需注意：確保映射范圍不超過文件大小；多個進程共享時需同步；大文件建議分塊映射；寫入是否立即保存取決于映射方式；異常退出需注意資源清理；跨平臺使用建議封裝接口。
在處理大文件時，傳統的文件讀寫方式（比如 fread 和 fwrite）往往性能有限，尤其是頻繁的系統調用和緩沖區拷貝會帶來明顯開銷。而使用內存映射文件（Memory-Mapped File），可以將文件直接映射到進程的地址空間，通過操作內存的方式訪問文件內容，顯著提升讀寫效率。
c++ 中可以通過操作系統提供的 API 來實現內存映射文件。下面是一些實用的方法和注意事項。
什么是內存映射文件？
內存映射文件是一種讓程序將文件內容當作內存來訪問的技術。操作系統負責把文件的一部分或全部加載到虛擬內存中，程序可以直接讀寫對應的內存區域，而不需要顯式地調用讀寫函數。
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這種方式的好處包括：
- 減少數據拷貝次數
- 省去頻繁的系統調用
- 可以隨機訪問文件內容，效率更高
尤其適合處理幾十MB甚至GB級別的大文件。
如何在 windows 上實現？
Windows 提供了 CreateFileMapping 和 MapViewOfFile 這兩個 API 來創建和映射文件。
基本步驟如下：
- 使用 CreateFile 打開文件
- 調用 CreateFileMapping 創建文件映射對象
- 使用 MapViewOfFile 將文件映射到進程地址空間
- 操作內存指針進行讀寫
- 最后依次調用 UnmapViewOfFile、CloseHandle 釋放資源
示例代碼片段：
HANDLE hFile = CreateFile(L"test.bin", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); HANDLE hMap = CreateFileMapping(hFile, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 0, NULL); void* pData = MapViewOfFile(hMap, FILE_MAP_ALL_Access, 0, 0, 0); // 使用 pData 指針讀寫文件內容 UnmapViewOfFile(pData); CloseHandle(hMap); CloseHandle(hFile);
注意：如果你只讀不寫，應該使用 PAGE_READONLY 和 FILE_MAP_READ。
linux 下怎么操作？
Linux 使用 mmap 系統調用來完成內存映射，流程也類似：
- 使用 open() 打開文件
- 調用 mmap() 映射文件到內存
- 操作返回的指針
- 調用 munmap() 解除映射，并關閉文件描述符
示例代碼：
int fd = open("test.bin", O_RDWR); char* data = (char*) mmap(NULL, file_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHAred, fd, 0); // 通過 data 指針訪問文件內容 munmap(data, file_size); close(fd);
其中 file_size 是你要映射的大小，通常可以用 lseek(fd, 0, SEEK_END) 獲取文件長度。
使用內存映射需要注意的問題
雖然內存映射很高效，但也要注意一些細節：
- 映射范圍不要超過文件實際大小，否則可能觸發段錯誤。
- 如果是多個進程共享映射文件，要確保同步機制，避免數據競爭。
- 對于非常大的文件，不要一次性映射整個文件，而是按需分塊映射。
- 寫入后是否立即保存取決于映射方式（如 Windows 的 MAP_SHARED 或 Linux 的對應設置）。
- 在程序異常退出時，記得清理資源，否則可能導致資源泄漏。
另外，不同平臺的 API 差異較大，如果需要跨平臺支持，建議封裝一層抽象接口。
基本上就這些。內存映射文件是一個簡單但強大的工具，在處理大文件時值得嘗試。
