使用mmap函数映射文件并进行读写的测试程序用C语言实现

在C语言中，可以使用`mmap()`系统调用来将整个文件映射到进程地址空间，这样可以直接通过内存操作来读写文件，而无需频繁的I/O操作。下面是一个简单的测试程序示例，它会打开一个文件，然后使用`mmap()`将其加载到内存，进行读取和写入：

#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

#define FILE_NAME "test_file.txt"

int main() {
    int fd;      // 文件描述符
    char *mapped_addr; // 映射后的地址
    off_t length;
    ssize_t read_size;
    int ret;

    // 打开文件
    if ((fd = open(FILE_NAME, O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR)) == -1) {
        perror("Failed to open file");
        return 1;
    }

    // 获取文件长度
    lseek(fd, 0, SEEK_END);
    length = ftell(fd);
    lseek(fd, 0, SEEK_SET); // 重置指针

    // 映射文件
    if ((mapped_addr = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)) == MAP_FAILED) {
        perror("Failed to mmap file");
        close(fd);
        return 1;
    }

    printf("Mapped %zd bytes at %p\n", length, mapped_addr);

    // 读取数据
    for (read_size = 1; read_size <= length; read_size++) {
        if ((ret = read(fd, mapped_addr, read_size)) == -1) {
            perror("Reading from file failed");
            break;
        }
        printf("Read %zd bytes: ", ret);
        for (int i = 0; i < ret; i++) {
            printf("%c ", mapped_addr[i]);
        }
        printf("\n");
    }

    // 写入数据
    char write_data[] = "Hello, Mapped File!";
    for (size_t i = 0; i < sizeof(write_data); i++) {
        mapped_addr[i] = write_data[i];
    }

    // 修改后同步至磁盘
    msync(mapped_addr, length, MS_SYNC);

    // 释放映射
    munmap(mapped_addr, length);

    // 关闭文件
    close(fd);

    return 0;
}

这个程序首先打开一个文件，然后创建一个内存映射，并读取文件内容到内存。接着，它在内存中写入一些字符串，然后同步内存更新回磁盘，最后释放内存映射并关闭文件。