linux内存映射函数mmap shm_open

mmap函数是用于在Linux中将文件或设备映射到进程的地址空间的函数。它允许进程直接访问这些映射区域，就像访问内存一样。mmap函数的原型如下：

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

参数说明：
- addr：指定映射区域的起始地址，通常设置为0，表示由系统自动选择一个合适的地址。
- length：映射区域的大小，以字节为单位。
- prot：指定映射区域的保护方式，可以是以下几种组合：PROT_READ、PROT_WRITE、PROT_EXEC和PROT_NONE。
- flags：指定映射区域的属性，可以是以下几种组合：MAP_SHARED、MAP_PRIVATE、MAP_FIXED、MAP_ANONYMOUS等。
- fd：要映射的文件描述符。
- offset：文件中的偏移量。

另外，shm_open函数是用于创建或打开一个共享内存对象的函数。它的原型如下：

int shm_open(const char *name, int oflag, mode_t mode);

参数说明：
- name：共享内存对象的名称。
- oflag：标志位，用于指定创建或打开共享内存对象的方式，可以是O_CREAT、O_EXCL等。
- mode：创建共享内存对象时的权限。

这两个函数在Linux系统中常用于进程间的共享内存通信和对大文件的高效访问。

相关问题

mmap shm_open open

mmap、shm_open和open都是在UNIX/Linux系统中使用的文件操作函数。

1. open函数用于打开文件，并返回一个文件描述符。它的原型为：

   int open(const char *pathname, int flags);

参数pathname是要打开的文件路径，flags是打开文件的方式和权限标志。open函数可以用于创建和打开文件，可以读取、写入和追加文件内容，还可以设置文件的访问权限等。

2. mmap函数用于将文件映射到内存中，方便对文件进行读写操作。它的原型为：

   void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);

参数addr是映射的起始地址，length是映射的长度，prot是映射区域的保护方式，flags是映射选项，fd是文件描述符，offset是文件偏移量。mmap函数将文件的一段内容映射到内存中，可以直接在内存中读写对应的文件内容。

3. shm_open函数用于创建或打开一个共享内存对象，并返回一个文件描述符。它的原型为：

   int shm_open(const char *name, int oflag, mode_t mode);

参数name是共享内存对象的名称，oflag是打开方式的标志，mode是创建共享内存对象时的权限。shm_open函数用于进程间共享内存通信，多个进程可以通过映射同一个共享内存对象来实现数据的共享。

以上是对这三个函数的简要说明，具体使用请参考相关文档和函数手册。

共享内存使用shm_open创建并中存入map类型数据，数据可以通过下标访问

可以使用shm_open函数创建共享内存，并将map类型数据存入其中，同时支持通过下标访问数据。以下是实现步骤：

1. 使用shm_open函数创建共享内存对象。

2. 调用ftruncate函数设置共享内存大小。

3. 使用mmap函数将共享内存映射到进程地址空间中。

4. 在共享内存中使用placement new操作符构造一个map对象。

5. 在map对象中插入数据。

6. 通过下标访问map对象中的数据。

7. 销毁map对象，使用placement delete操作符。

8. 解除映射，使用munmap函数。

9. 关闭共享内存文件，使用close函数。

需要注意的是，多个进程同时访问共享内存中的map对象时，应该使用锁机制来实现同步。可以使用POSIX信号量或互斥锁等机制来实现。以下是示例代码：

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

template <typename T>
struct SharedMemoryMap
{
    static_assert(std::is_trivially_copyable<T>::value, "T must be trivially copyable");

    SharedMemoryMap(const char* name, size_t size)
        : m_map(nullptr)
        , m_size(size)
    {
        // 创建共享内存
        m_fd = shm_open(name, O_RDWR | O_CREAT, 0666);
        if (m_fd == -1)
        {
            perror("shm_open");
            return;
        }

        // 设置共享内存大小
        if (ftruncate(m_fd, m_size) == -1)
        {
            perror("ftruncate");
            close(m_fd);
            return;
        }

        // 映射共享内存
        m_map = static_cast<std::map<int, T>*>(mmap(nullptr, m_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, m_fd, 0));
        if (m_map == MAP_FAILED)
        {
            perror("mmap");
            close(m_fd);
            return;
        }

        // 构造map对象
        new (m_map) std::map<int, T>();
    }

    ~SharedMemoryMap()
    {
        // 销毁map对象
        m_map->~map();

        // 解除映射
        munmap(m_map, m_size);

        // 关闭共享内存文件
        close(m_fd);
    }

    T& operator[](int key)
    {
        return (*m_map)[key];
    }

private:
    int m_fd;
    std::map<int, T>* m_map;
    size_t m_size;
};

int main()
{
    SharedMemoryMap<std::string> sharedMap("/my_shm", 1024 * 1024);

    // 写入数据
    sharedMap[1] = "hello";
    sharedMap[2] = "world";

    // 读取数据
    std::string str = sharedMap[1];
    qDebug() << QString::fromStdString(str);

    return 0;
}