使用mmap实现大文件复制：单进程 vs 多进程策略

"这篇文章主要讲解了如何使用mmap在单进程和多进程中实现大文件的复制。通过mmap，可以避免传统文件复制过程中反复的读写操作，提高效率。" 在处理大文件复制时，传统的读写方法（如fread和fwrite）可能会导致大量的磁盘I/O操作，效率较低。而mmap（Memory-Mapped File）技术允许我们将文件内容直接映射到进程的虚拟地址空间，从而实现快速的数据交换。这种方式特别适用于大文件操作，因为它减少了系统调用的次数，提高了性能。 在使用mmap进行大文件复制时，有以下几个关键步骤： 1. 打开源文件：使用`open()`函数打开要复制的文件，并确保文件可读。 2. 获取文件大小：通过`fseek()`移动文件指针到文件末尾，然后使用`ftell()`获取文件的大小。 3. 映射源文件：使用`mmap()`函数将源文件映射到进程的虚拟内存中，指定文件大小和映射类型（通常为读取）。 4. 创建目标文件：创建一个新的文件，通常使用`open()`并设置适当的权限和大小（通过`ftruncate()`调整至与源文件相同大小）。 5. 映射目标文件：同样使用`mmap()`将新文件映射到进程的虚拟内存中，但这次应指定写入权限。 6. 复制内存内容：直接将源文件映射区域的内容复制到目标文件映射区域，因为它们都在同一进程的地址空间内，这一步非常高效。 7. 解除映射：使用`munmap()`函数解除对源文件和目标文件的映射。 8. 关闭文件：最后，关闭源文件和目标文件。 在单进程的mmap文件复制中，以上步骤在一个进程中完成。然而，如果涉及多进程，每个进程都会有自己的独立内存空间，所以复制过程需要额外的协调。一种可能的方法是让一个父进程负责映射和分配内存，然后通过共享内存的方式将映射信息传递给子进程，子进程再进行复制。这种方法可以利用多核CPU的并发能力，加速复制过程，但需要注意同步问题，防止数据竞争。 在给出的代码片段中，可以看到`get_file_byte_num`函数用于获取文件大小，而`main`函数则处理参数解析和mmap的实际操作。虽然代码没有完全展示出来，但可以推断其结构应该包含了上述步骤。为了完整实现mmap的大文件复制，还需要补充剩余的代码部分，包括实际的mmap调用、内存复制以及文件关闭等操作。 mmap提供了一种高效的大文件复制方案，无论是单进程还是多进程，都能够显著减少磁盘I/O操作，提高系统效率。在实际应用中，需要根据具体需求和环境选择合适的实现方式。