Windows无mmap,需用CreateFileMapping+MapViewOfFile三步实现;Linux/macOS用mmap需区分MAP_SHARED(同步文件)与MAP_PRIVATE(写时复制);跨平台应宏隔离而非运行时分支。

Windows 下没有 mmap,得用 CreateFileMapping + MapViewOfFile
Linux/macOS 的 mmap 在 Windows 上不存在对应系统调用。C++ 标准库也不提供跨平台内存映射接口,必须走 Win32 API。直接调 mmap 会编译失败或链接报错:undefined reference to 'mmap'。
关键步骤是三步:打开文件句柄 → 创建映射对象 → 映射到进程地址空间。注意 CREATE_FILE_MAPPING_* 标志要和后续 MapViewOfFile 的访问权限匹配,否则映射失败返回 NULL。
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hFile必须用GENERIC_READ | GENERIC_WRITE打开,且不能是FILE_SHARE_DELETE独占模式(否则其他进程无法访问) - 映射大小不能超过文件实际长度(除非你打算扩展文件,此时需先用
SetFilePointerEx+SetEndOfFile) -
MapViewOfFile返回的是LPVOID,强制转成目标类型指针前,务必检查是否为NULL
Linux/macOS 下用 mmap 要注意 MAP_SHARED 和 MAP_PRIVATE 区别
写入大文件时,选错标志会导致数据不落盘或写入无效:
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MAP_SHARED:修改会同步到文件,多个进程映射同一文件可共享变更,适合读写场景 -
MAP_PRIVATE:写入触发写时复制(COW),原文件不变,仅当前进程可见,适合只读+临时处理
常见错误是用 MAP_PRIVATE 做写入优化,结果调 msync 也没用——它根本不写回磁盘。另外,mmap 失败时返回 MAP_FAILED(不是 NULL),必须用 if (addr == MAP_FAILED) 判断。
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int fd = open("data.bin", O_RDWR);
struct stat sb;
fstat(fd, &sb);
void* addr = mmap(nullptr, sb.st_size, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd, 0);
if (addr == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
close(fd);
return -1;
}跨平台封装建议:用宏隔离系统差异,避免运行时分支
不要在运行时判断 OS 类型再调不同 API,这会破坏内联、增加分支预测失败概率。用预编译宏分文件或分块更可靠:
- Windows:定义
MMAP_HANDLE为HANDLE,封装open_mapping()内部调CreateFileMapping - POSIX:定义
MMAP_HANDLE为int(即 fd),open_mapping()直接返回 fd - 映射统一返回
void*,释放时按平台调UnmapViewOfFile或munmap
特别注意:Windows 映射对象(HANDLE)和视图(LPVOID)是两个独立资源,必须分别关闭;而 POSIX 的 munmap 一次释放全部。
大文件随机写入比顺序写入更容易崩,因为缺页异常频率高
映射几百 MB 文件后,如果只写开头和结尾两处,中间区域未触达,page fault 会在首次访问时才分配物理页。但若同时多线程随机跳着写,缺页异常频繁,性能反而不如 write() + lseek()。
- 优化手段:用
madvise(addr, len, MADV_WILLNEED)(Linux)或VirtualAlloc预分配(Windows)提示内核提前加载热区 - 更稳的方案:把大文件逻辑切分成固定大小块(如 64MB),按需映射/解映射,避免长期占用虚拟地址空间
- 调试技巧:Linux 下用
/proc/[pid]/maps查看映射是否成功、是否被标记为rw
真正的大文件(>10GB)还要考虑 32 位地址空间不足问题,64 位编译必不可少;另外,SSD 寿命敏感场景慎用频繁 msync,它会强制刷写,打断写合并。











