内存映射：高效文件读写技术

"内存映射是一种技术，允许将磁盘文件直接映射到内存空间，以便于高效地读写文件。这种技术免去了通过read和write系统调用进行数据传输的步骤，提高了文件操作的效率。内存映射的核心函数是mmap，它存在于sys/mman.h头文件中。mmap函数接受多个参数，包括映射区的起始地址、映射长度、保护模式、映射属性、文件描述符和文件偏移量。映射区域的保护特性可以设定为只读、读写等，而映射属性可以指定共享方式和同步行为。通过内存映射，两个不同的进程可以共享同一块内存，实现数据的共享。在实际应用中，内存映射常用于文件拷贝、进程间通信等场景。" 内存映射是操作系统提供的一种高级I/O机制，它使得应用程序可以直接通过内存访问来读写文件，极大地简化了文件操作。当一个文件被映射到内存后，对内存的操作实际上就是在操作文件，这减少了系统调用的开销，提升了性能。 在Linux系统中，使用mmap函数进行内存映射时，参数addr通常设为0或NULL，让内核自动选择合适的内存位置。len参数指定了映射的字节数，prot参数定义了映射区域的访问权限，如只读（PROT_READ）、只写（PROT_WRITE）或读写（PROT_READ | PROT_WRITE）。flag参数可以设置为MAP_SHARED或MAP_PRIVATE，前者表示多个进程共享映射区域，后者则表示每个进程拥有独立的副本，对映射区域的修改不会影响其他进程。off参数必须是页面大小的整数倍，以避免出现段错误。 文件拷贝的示例程序通过内存映射实现了高效的文件内容迁移。首先，源文件和目标文件通过mmap分别映射到内存，然后利用memcpy函数在内存层面完成数据复制，由于内存映射的特性，源文件的内容会被自动写入目标文件，无需额外的文件写入操作。这种方式比传统的逐字节读写文件更快速，尤其是在处理大文件时效果尤为显著。 内存映射是一种强大的工具，它能够简化文件操作，提高程序效率，并且在多进程通信和数据共享方面具有广泛的应用。通过深入理解和熟练使用内存映射，开发者可以编写出更加高效、灵活的程序。