浅析Linux进程间通信方式之磁盘映射（mmap）

作用

一对多或者多对多进行进程通信。

---

特点

1. 支持磁盘文件匿名映射；
2. 效率高；
3. 消息可自定义格式；
4. 消息传递需要实时传递（由于是修改地址内容来传递消息，如果无及时读取，之前消息会被覆盖）。

---

使用

建立映射区

void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,int fd, off_t offset);
 
 
addr 地址，填NULL
length 长度 要申请的映射区的长度
prot 权限
PROT_READ 可读
PROT_WRITE 可写
flags 标志位
MAP_SHARED 共享的 -- 对映射区的修改会影响源文件
MAP_PRIVATE 私有的
fd 文件描述符 需要打开一个文件
offset 指定一个偏移位置 ，从该位置开始映射
返回值
成功 返回映射区的首地址
失败 返回 MAP_FAILED ((void *) -1)

---

释放映射区

int munmap(void *addr, size_t length);
 
 
addr 映射区的首地址
length 映射区的长度
返回值
成功 返回0
失败 返回 -1

---

关于mmap需要思考的问题

如果文件偏移量随便填个数会怎么样？
如果文件描述符先关闭，对mmap映射有没有影响？
如果更改mem变量的地址，释放的时候munmap，传入mem还能成功吗？
如果对mem越界操作会怎么样？
open的时候，可以新创建一个文件来创建映射区吗？
open文件选择O_WRONLY，可以吗？
当选择MAP_SHARED的时候，open文件选择O_RDONLY，prot可以选择PROT_READ|PROT_WRITE吗？

---

拓展文件大小

int truncate(const char *path, off_t length);
 
 
path 要拓展的文件
length 要拓展的长度

---

实例

//mmapsend.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
    int fd = open("./a.txt",O_RDWR);
 
    void *str = mmap(NULL,1024,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    // 写入数据
    strcpy(str,"hello world");
    return 0;
}

//mmaprcv.c
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
    int fd = open("./a.txt",O_RDWR|O_CREAT,0777);
 
    void *str = mmap(NULL,1024,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    printf("%s\n",(char*)str);
    return 0;
}

---

注意

• 文件a.txt一般需要存在且不能为空文件；如果想创建文件，需要使用文件拓展函数进行文件拓展

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
    int fd = open("./a.txt",O_RDWR);
    if(fd<0)
    {
        fd = open("./a.txt",O_RDWR|O_CREAT,0666);
        truncate("./a.txt",1024);//文件大小拓展
    }
 
    void *str = mmap(NULL,1024,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
    printf("%s\n",(char*)str);
    return 0;
}

• 偏移量建议给0；
• 当选择MAP_SHARED的时候，open文件选择O_RDONLY|PROT_WRITE，但是映射的进程内存只支持读；
• 如果文件描述符先关闭，再mmap映射，会报段错误；
• 如果文件描述符==-1，再mmap映射，磁盘映射只支持有公共祖先进程通信（匿名映射）；