C++实现内存映射文件的高效读写数据 _ mmap与CreateFileMapping【源码】-C++-PHP中文网

mmap比fread快是因为将文件直接映射为进程虚拟内存，读写即内存访问，省去内核/用户态数据拷贝和系统调用开销，尤其适合随机读、重复读和多线程并发读；但不减少磁盘io本身，且仅适用于文件大小稳定、需频繁访问的场景。

c++实现内存映射文件的高效读写数据 _ mmap与createfilemapping【源码】

Linux下用`mmap`读写大文件为什么比`fread`快？

因为mmap把文件直接映射进进程虚拟地址空间，后续读写变成内存访问，省去内核态/用户态反复拷贝。但前提是文件大小稳定、随机访问多、且你控制好映射范围——不是所有场景都适用。

常见错误是映射后直接用memcpy越界写，或忘记调用msync同步脏页，导致程序退出后数据丢失。

必须用open以O_RDWR打开文件，只读映射无法触发写回
mmap的length参数不能超过文件当前大小（lseek + write先扩展再映射）
若需并发读写，需额外加锁；mmap本身不提供同步机制
小文件（mmap反而可能更慢，因TLB压力和映射开销

int fd = open("data.bin", O_RDWR);
ftruncate(fd, 1024 * 1024); // 先扩大小
void* addr = mmap(nullptr, 1024 * 1024, PROT_READ | PROT_WRITE,
                  MAP_SHARED, fd, 0);
// 写入：*(int*)addr = 42;
// 同步：msync(addr, 1024 * 1024, MS_SYNC);
munmap(addr, 1024 * 1024);
close(fd);

Windows下`CreateFileMapping`映射失败的典型原因

最常卡在INVALID_HANDLE_VALUE或GetLastError()返回ERROR_INVALID_PARAMETER——往往不是API用错，而是前置条件没满足。

关键点在于：文件句柄必须是用GENERIC_READ | GENERIC_WRITE打开，且CreateFileMapping的flProtect要和MapViewOfFile的dwDesiredAccess匹配。

映射大小不能为0，且dwMaximumSizeHigh/dwMaximumSizeLow需与文件实际大小一致（或更大，但文件得先SetFilePointerEx扩展）
命名映射（如L"SharedMem"）需注意跨进程权限，本地测试建议用INVALID_HANDLE_VALUE配合普通文件句柄
MapViewOfFile返回NULL时，90%是因为dwNumberOfBytesToMap超出映射对象尺寸

HANDLE hFile = CreateFile(L"data.bin", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
                          0, nullptr, OPEN_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, nullptr);
SetFilePointerEx(hFile, {1024 * 1024, 0}, nullptr, FILE_BEGIN);
SetEndOfFile(hFile);
HANDLE hMap = CreateFileMapping(hFile, nullptr, PAGE_READWRITE, 0, 1024 * 1024, nullptr);
LPVOID addr = MapViewOfFile(hMap, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 1024 * 1024);
// 写入：*(int*)addr = 42;
FlushViewOfFile(addr, 1024 * 1024);
UnmapViewOfFile(addr);
CloseHandle(hMap);
CloseHandle(hFile);

`mmap`和`CreateFileMapping`在跨平台封装时要注意什么？

核心差异不在API形态，而在语义边界：Linux的mmap允许映射未完全写入的文件区域（缺页时按需加载），Windows的CreateFileMapping要求映射尺寸≤文件尺寸，否则MapViewOfFile失败。

C++14

C++14 对 C++11 的修正与增强版本，适合旧系统维护和较老工具链兼容。

下载

如果你写一个通用类，别试图“抹平”行为，而是暴露两个关键控制点：是否预分配文件空间、是否启用延迟加载。

统一用size_t表示映射长度，避免off_t和DWORD混用导致截断
Linux下MAP_POPULATE可预加载页面减少缺页中断，Windows无等价选项，需自行memset触发
销毁时Linux调munmap+close，Windows必须按UnmapViewOfFile→CloseHandle(hMap)→CloseHandle(hFile)顺序，漏一步就泄漏