前言

內(nèi)存映射通常可以提高I/O的性能，因?yàn)槭褂脙?nèi)存映射時(shí)，不需要對(duì)每個(gè)訪問(wèn)都建立一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)調(diào)用，也不需要在緩沖區(qū)之間復(fù)制數(shù)據(jù)，內(nèi)核和用戶都能很方便的直接訪問(wèn)內(nèi)存。

說(shuō)明

　1）什么叫映射？

　　　==>就是給一個(gè)對(duì)象（可以是變量、物理等），起一個(gè)唯一的別名，建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系；

　2）文件映射：將磁盤上的文件的位置，與進(jìn)程邏輯地址空間中一塊大小相同的區(qū)域之間的一一對(duì)應(yīng)；

　3）映射后得到一個(gè)類似數(shù)組類型的東西（mmap.mmap()對(duì)象），可以通過(guò)類似操作數(shù)組的方式，達(dá)到對(duì)文件內(nèi)容更改的目的；

優(yōu)點(diǎn)

　1）相對(duì)于二進(jìn)制文件的缺陷
　　通常讀寫文件時(shí)，使用read()和write()方法，這兩種方法都是以流的形式進(jìn)行的，也就是一個(gè)字節(jié)接著一個(gè)字節(jié)的讀寫；如果想從某一位置開(kāi)始讀寫，使用seek()方法調(diào)整文件指針，此方法對(duì)二進(jìn)制文件的操作非常不方便，因?yàn)橄鄬?duì)于二進(jìn)制文件，數(shù)據(jù)寫入文件時(shí)是以數(shù)組的形式，將數(shù)據(jù)映射到文件內(nèi)，然后就以訪問(wèn)數(shù)組的形式訪問(wèn)文件，而且在對(duì)文件進(jìn)行修改后，能再次通過(guò)此數(shù)組將數(shù)據(jù)同步到文件中；

　2）某些嵌入式設(shè)備，寄存器被編址到內(nèi)存地址空間，我們可以映射/dev/mem某范圍，取訪問(wèn)這些寄存器
　　例如：在樹(shù)莓派（為學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程教育設(shè)計(jì)的一種微型電腦）上，有一個(gè)pwm波形的發(fā)生器，若想使用此發(fā)生器，就要訪問(wèn)樹(shù)莓派的寄存器；實(shí)際上，寄存器就是物理地址的某一特定空間；此時(shí)，如果要訪問(wèn)寄存器，需要將 /dev/mem 的某一范圍，映射到內(nèi)存中，用訪問(wèn)內(nèi)存的方式來(lái)訪問(wèn)寄存器；

　3）如果多個(gè)進(jìn)程映射同一個(gè)文件，還能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的目的
　　多個(gè)進(jìn)程把同一個(gè)文件映射到各自的內(nèi)存空間當(dāng)中，實(shí)際上它們看到的是同一個(gè)視圖，也能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的目的； 

本篇，將詳細(xì)介紹Python內(nèi)存映射庫(kù)：mmap。

mmap（讀文件）

使用mmap()函數(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)存映射文件。該函數(shù)的第1個(gè)參數(shù)是一個(gè)文件描述符，可以通過(guò)file對(duì)象的fileno()函數(shù)獲取；第2個(gè)參數(shù)是要映射的文件部分大小（單位字節(jié)），如果該值為0，映射整個(gè)文件，如果該參數(shù)大于文件大小，則擴(kuò)展該文件。

示例如下：

import mmap

with open('英文文檔.txt','r') as f:
    with mmap.mmap(f.fileno(),0,access=mmap.ACCESS_READ) as m:
        print(m.read(10))
        print(m.read(10))
        print(m[:-10])

運(yùn)行之后，效果如下：

這里讀寫會(huì)根據(jù)文件指針進(jìn)行移動(dòng)，比如開(kāi)始讀10個(gè)字符，那么第2次讀就會(huì)接著11個(gè)字符開(kāi)始在讀，不會(huì)返回起點(diǎn)，而通過(guò)切片或者seek()函數(shù)可以將指針重置。

至于access參數(shù)，表示以什么方式訪問(wèn)，這里以讀的方式。

需要特別注意的是，windows不支持創(chuàng)建長(zhǎng)度為0的映射。

write（寫文件）

寫文件比較簡(jiǎn)單，這里我們直接看一段代碼：

import mmap

word = b'The'

with open('英文文檔.txt', 'r+') as f:
    with mmap.mmap(f.fileno(), 0, access=mmap.ACCESS_WRITE) as m:
        loc = m.find(word)
        m[loc:loc + len(word)] = b'lyj'
        print(m.read())

運(yùn)行之后，首字母The，就被我們替換成"lyj"了，效果如下：

當(dāng)然，這里除了切片寫入之外，也可以使用write()等文件操作方法進(jìn)行操作，與文件操作一樣。需要注意的是假如access等于ACCESS_COPY，那么不會(huì)把修改的內(nèi)容寫入磁盤上的文件。

到此這篇關(guān)于Python使用mmap實(shí)現(xiàn)內(nèi)存映射文件操作的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python 內(nèi)存映射文件操作內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！