内存映射文件

在同一个可执行或者DLL的多个实例间共享静态数据

• 默认情况下，同一个exe或DLL的多个实例不会共享全局或静态数据，当其中一个实例更改了全局变量或静态数据时，会触发写时复制特性。
• 段属性:
  (1):READ:可以从该段读取数据
  (2):WRITE:可以向该段写入数据
  (3):EXECUTE:可以执行该段的内容
  (4):SHARED:该段的内容为多个实例所共享(这个属性实际上关闭了写时复制的机制)
• dumpBin工具 指定 /headers 来查看exe或DLL文件的各个段

#include 

using std::string;

//创建自己的段
#pragma data_seg("SZN") 

int nValue = 1024;
string str = "123";

//编译器只会将已初始化的变量保存在这个段中，未初始化的变量不会放入指定段中
int nTem;               

//停止把已初始化的变量放入指定的段，转而将其放入默认数据段
#pragma data_seg()      


//设定段的属性，R:read W:write S:share，并将链接器开关嵌入源代码中
#pragma comment(linker, "/SECTION:SZN,RWS") 

//此句代码允许我们将未初始化代码放入指定段，指定的段必须存在
__declspec(allocate("SZN")) int nAddValue;  

int main()
{
    printf("nValue = %d, str = %s, nTem = %d, nAddValue = %d\n", 
        nValue, str.c_str(), nTem, nAddValue);

    ++nValue;
    str += "0";
    ++nTem;
    ++nAddValue;

    system("pause");
    return 0;
}
//第一次运行输出:nValue = 1024, str = 123, nTem = 0, nAddValue = 0
//第二次运行输出:nValue = 1025, str = 123, nTem = 0, nAddValue = 1

使用内存映射文件

• 内存映射文件允许开发人员预订一块地址空间区域并给区域调拨物理存储器，物理存储器来自磁盘上已有的文件，而不是来自系统的页交换文件。

• 内存映射文件主要用于以下三种情况：
  (1):系统使用内存映射文件来载入并运行exe和DLL文件。节省了页交换文件的空间及应用程序启动的时间。
  (2):可用内存映射文件来访问磁盘上的数据文件，避免直接对文件进行I/O操作和对文件内容进行缓存。
  (3):通过使用内存映射文件，我们可以在一台机器的不同进程之间高效率的共享内存

• Windows允许我们以同一个数据文件为后备存储器来创建多个文件映射对象，Windows并不保证这些不同的文件映射对象的各个视图是一致的，但是系统能保证同一个文件映射对象的多个视图是一致

• 为了防止冲突，在使用内存映射文件时，被打开的文件最好是以独占方式打开

函数	功能
CreateFileMapping	Creates or opens a named or unnamed file mapping object for a specified file.
MapViewOfFile	Maps a view of a file mapping into the address space of a calling process.
UnmapViewOfFile	Unmaps a mapped view of a file from the calling process's address space. 其参数:This value must be identical to the value returned by a previous call to theMapViewOfFile or MapViewOfFileEx function.
FlushViewOfFile	Writes to the disk a byte range within a mapped view of a file.

HANDLE CreateFileMapping
(
    HANDLE hFile,                   //文件句柄
    LPSECURITY_ATTRIBUTES pAttr,    //安全属性
    DWORD flProtect,                //保护属性，常用为 PAGE_READWRITE
    DWORD dwMaximumSizeHigh,        //内存映射文件的大小 高32位
    DWORD dwMaximumSizeLow,         //内存映射文件的大小 低32位
    LPCWSTR lpName                  //名称
);
/*
备注:
若以当前文件大小创建文件映射对象，则 dwMaximumSizeHigh dwMaximumSizeLow 均传0
若想增加文件的大小，则上述两个参数必须要留有余地
当文件大小为0，且上述2个参数传递0，此函数会失败，返回NULL
*/

LPVOID WINAPI MapViewOfFile
(
    HANDLE hFileMappingObject,  //文件映射对象
    DWORD dwDesiredAccess,      //访问权限 一般为 FILE_MAP_READ | FILE_MAP_WRITE
    DWORD dwFileOffsetHigh,     //偏移的高32位
    DWORD dwFileOffsetLow,      //偏移的低32位
    SIZE_T dwNumberOfBytesToMap //映射大小，传0表示映射全部，会向下取整到系统分配粒度的整数倍
);

• 以页交换文件为后备存储器的内存映射文件，进行进程间内存共享

#include 
#include 
#include 

int main()
{
    //CreateFileMappingA参数第一个值传入INVALID_HANDLE_VALUE表示其后备存储器为页交换文件
    HANDLE hMap = CreateFileMappingA(INVALID_HANDLE_VALUE, NULL, PAGE_READWRITE, 0, 4096, "SZN");
    assert(hMap);
    void* pVoid = MapViewOfFile(hMap, FILE_MAP_WRITE | FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);
    assert(pVoid);

    printf("%d\n", ++*static_cast(pVoid));

    system("pause");

    UnmapViewOfFile(pVoid);
    CloseHandle(hMap);

    return 0;
}
/*
打开上述代码生成的可执行:
第一个exe输出:1
第二个exe输出:2
第三个exe输出:3
关闭以上可执行，重新打开:
第一个exe输出:1
*/

• CreateFileMapping利用SEC_RESERVE标志位，结合VirtualAlloc，可以在以页交换文件为后备存储器时，实现先预定后使用内存