Python將文件映射到內存使用mmap.mmap()函數方式

更新時間：2024年02月10日 09:57:52 作者：AllardZhao

這篇文章主要介紹了Python將文件映射到內存使用mmap.mmap()函數方式,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

如何將文件映射到內存

實際案例

（1）在訪問某些二進制文件時，希望能把文件映射到內存中，可以實現隨機訪問。(framebuffer設備文件)

（2）某些嵌入式設備，寄存器被編址到內存地址空間，我們可以映射/dev/mem某范圍，去訪問這些寄存器。

（3）如果多個進程映射同一個文件，還能實現進程通信的目的。

解決方案

使用標準庫中mmap模塊的mmap()函數，它需要一個打開的文件描述作為參數。

代碼演示

# 使用dd命令創(chuàng)建大小為1M的，每個字節(jié)都是0的二進制文件demo.bin
~ % dd if=/dev/zero of=demo.bin bs=1024 count=1024
1024+0 records in
1024+0 records out
1048576 bytes transferred in 0.008838 secs (118644037 bytes/sec)
# 以16進制形式查看這個文件
~ % od -x demo.bin
0000000      0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000
*
4000000
# 接下來對這個文件進行映射

import mmap
 
'''
mmap.mmap函數介紹：
    需要注意對于不同的平臺對這個函數使用稍有差別。
    Windows: mmap(fileno, length[, tagname[, access[, offset]]])
    Unix: mmap(fileno, length[, flags[, prot[, access[, offset]]]])
    fileno為文件描述符，并不是一個文件對象，文件描述符是由系統(tǒng)調用的open函數得到的，
    系統(tǒng)調用的open函數在os.open()，也可以使用python的open函數
    offset為指定映射區(qū)域，必須以頁對齊的
'''
 
# b為二進制模式，r+為讀寫權限
f = open('demo.bin', 'r+b')
# 得到文件描述符
print(f.fileno())
# 做映射，映射區(qū)域長度為0映射整個文件，訪問權限寫
mn = mmap.mmap(f.fileno(), 0, access=mmap.ACCESS_WRITE)
# m為mmap對象類似于數組一樣的操作
print(type(mn))
print(mn[0])
print(mn[10:20])
# 對文件進行寫操作
mn[0] = 88
# 字符串長度和切片長度保持一致
mn[4:8] = b'\xff' * 4
# 設置offset跳過4個頁，并且映射8個頁
mn2 = mmap.mmap(f.fileno(), mmap.PAGESIZE * 8, access=mmap.ACCESS_WRITE, 
offset=mmap.PAGESIZE * 4)
# 對切片進行修改
mn2[:0x1000] = b'\xaa' * 0x1000

修改文件映射內存的內容并查看
# 修改映射地址內容
# 查看[0]、[4:8]和[:0x1000]內容修改
 ~ % od -x demo.bin
0000000      0058    0000    ffff    ffff    0000    0000    0000    0000
0000020      0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000
*
0040000      aaaa    aaaa    aaaa    aaaa    aaaa    aaaa    aaaa    aaaa
*
0050000      0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000    0000
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4000000