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MFC内存映射文件

backend 2025/7/4 10:25:58

MFC内存映射文件是由一个文件到一块内存的映射。Win32提供了允许应用程序把文件映射到一个进程的函数 (CreateFileMapping)。内存映射文件与虚拟内存有些类似，通过内存映射文件可以保留一个地址空间的区域，同时将物理存储器提交给此区域，内存文件映射的物理存储器来自一个已经存在于磁盘上的文件，而且在对该文件进行操作之前必须首先对文件进行映射。使用内存映射文件处理存储于磁盘上的文件时，将不必再对文件执行I/O操作，使得内存映射文件在处理大数据量的文件时能起到相当重要的作用。

内存映射文件一般有以下三个作用

  1. 读取文件
  2. Windows系统加载和执行程序的exe文件和DLL文件。
  3. 在多个进程之间通过内存映射文件交换数

读文的几种方式：

一般读文件有以下几种方式：

  1. C语言：通过File* PFile = fopen（“文件名”）
  2. C++：输出文件流：ofstream ofs（“文件名”）

                    输入文件流：ifs（“文件名”）

  1. Windows API函数：HANDLE hFife = CreateFile（...）

                                         WriteFile(...)

       以上三种函数都可以回去文件的类容，但是不是最好的方法，而使用内存映射文件是最好的，但是用此技术读取文件有些大材小用了。

 

内存映射文件的步骤：

  • 第一步、创建文件对象 CreateFile（）
  • 第二步、创建文件映射对象CreateFileMapping（）
  • 第三步、将文件的数据映射到进程的地址空间 MapViewofFile（）
  • 第四步、从进程的地址空间撤销对文件数据的映射  UNmapViewofFile（）
  • 第五步、关闭文件映射对象  CloseHandle（）
  • 第六步、关闭文件对象 CloseHandle（）

使用的函数

1、CreateFile（）

        这是一个多功能的函数，可打开或创建文件或者I/O设备，并返回可访问的句柄：控制台，通信资源，目录（只读打开），磁盘驱动器，文件，邮槽，管道。

HANDLE CreateFile(LPCTSTR lpFileName, //普通文件名或者设备文件名DWORD dwDesiredAccess, //访问模式（写/读）DWORD dwShareMode, //共享模式LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //指向安全属性的指针DWORD dwCreationDisposition, //如何创建DWORD dwFlagsAndAttributes, //文件属性HANDLE hTemplateFile //用于复制文件句柄);
  • lpFileName String要打开的文件的名或设备名。这个字符串的最大长度在ANSI版本中为MAX_PATH，在unicode版本中为32767。
  • dwDesiredAccess指定类型的访问对象。如果为 GENERIC_READ 表示允许对设备进行读访问；如果为 GENERIC_WRITE 表示允许对设备进行写访问（可组合使用）；如果为零，表示只允许获取与一个设备有关的信息 。另外，还可以指定下面的控制标志：

标准控制权限(16-23位掩码)：

DELETE删除对象的权限。
READ_CONTROL从对象的安全描述符中读取信息的权限，但不包括SACL(系统访问控制列表)中的信息。
WRITE_DAC 修改对象安全描述符中的DACL(随机访问控制列表)的权限
WRITE_OWNER修改对象安全描述符中的属主的权限
SYNCHRONIZE同步化使用对象的权限，即可以创建一个线程等待信号量释放(但有些对象不支持这个权限)。
STANDARD_RIGHTS_REQUIRED 等价于前面四种权限的总合(通常这四种是必须具有的权限)。
STANDARD_RIGHTS_READ一般等价于READ_CONTROL
STANDARD_RIGHTS_WRITE一般等价于WRITE_CONTROL
STANDARD_RIGHTS_EXECUTE一般等价于EXECUTE_CONTROL
STANDARD_RIGHTS_ALL等价于前面五种权限的总合。

 

          特殊控制权限(0-15位掩码)：

           

SPECIFIC_RIGHTS_ALL 
ACCESS_SYSTEM_SECURITY 
MAXIMUM_ALLOWED 
GENERIC_READ 
GENERIC_WRITE 
GENERIC_EXECUTE 
GENERIC_ALL 

           注：实质上是通过ACCESS_MASK结构体的一个双字值来设置标准权限、特殊权限和一般权限的。

  • dwShareModeLong， 如果是零表示不共享； 如果是FILE_SHARE_DELETE表示随后打开操作对象会成功，但只有删除访问请求的权限；如果是FILE_SHARE_READ随后打开操作对象会成功只有请求读访问的权限；如果是FILE_SHARE_WRITE 随后打开操作对象会成功，但只有请求写访问的权限。
  • lpSecurityAttributesSECURITY_ATTRIBUTES， 指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针，定义了文件的安全特性（如果操作系统支持的话）
  • dwCreationDispositionLong，下述常数之一：
CREATE_NEW 创建文件；如文件存在则会出错
CREATE_ALWAYS创建文件，会改写前一个文件
OPEN_EXISTING 文件必须已经存在。由设备提出要求
OPEN_ALWAYS 如文件不存在则创建它
TRUNCATE_EXISTING 将现有文件缩短为零长度
  • dwFlagsAndAttributesLong， 一个或多个下述常数
FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE 标记归档属性
FILE_ATTRIBUTE_COMPRESSED 将文件标记为已压缩，或者标记为文件在目录中的默认压缩方式
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL 默认属性
FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN隐藏文件或目录
FILE_ATTRIBUTE_READONLY 文件为只读
FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM 文件为系统文件
FILE_FLAG_WRITE_THROUGH 操作系统不得推迟对文件的写操作
FILE_FLAG_OVERLAPPED允许对文件进行重叠操作
FILE_FLAG_NO_BUFFERING禁止对文件进行缓冲处理。文件只能写入磁盘卷的扇区块
FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS针对随机访问对文件缓冲进行优化
FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN 针对连续访问对文件缓冲进行优化
FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE关闭了上一次打开的句柄后，将文件删除。特别适合l临时文件

 

           也可在Windows NT下组合使用下述常数标记：

SECURITY_ANONYMOUS， SECURITY_IDENTIFICATION， SECURITY_IMPERSONATION， SECURITY_DELEGATION， SECURITY_CONTEXT_TRACKING， SECURITY_EFFECTIVE_ONLY

  • hTemplateFile，hTemplateFile为一个文件或设备句柄，表示按这个参数给出的句柄为模板创建文件（就是将该句柄文件拷贝到lpFileName指定的路径，然后再打开）。它将指定该文件的属性扩展到新创建的文件上面，这个参数可用于将某个新文件的属性设置成与现有文件一样，并且这样会忽略dwAttrsAndFlags。通常这个参数设置为NULL，为空表示不使用模板，一般为空。
  • 返回值Long，如执行成功，则返回文件句柄。INVALID_HANDLE_VALUE表示出错

 

2、CreateFileMapping（）

CreateFileMapping函数用于创建一个文件映射内核对象

HANDLE CreateFileMapping(HANDLE hFile, //物理文件句柄LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, //安全设置DWORD flProtect, //保护设置DWORD dwMaximumSizeHigh, //高位文件大小DWORD dwMaximumSizeLow, //低位文件大小LPCTSTR lpName //共享内存名称
);
  • hFile:Long，指定欲在其中创建映射的一个文件句柄。0xFFFFFFFF（-1，即INVALID_HANDLE_VALUE）表示在页面文件中创建一个可共享的文件映射。
  • lpFileMappigAttributes:SECURITY_ATTRIBUTES，它指明返回的句柄是否可以被子进程所继承，指定一个安全对象，在创建文件映射时使用。如果为NULL（用ByVal As Long传递零），表示使用默认安全对象。

    flProtect:Long，下述常数之一：

PAGE_READONLY

以只读方式打开映射

PAGE_READWRITE 以可读、可写方式打开映射
PAGE_WRITECOPY为写操作留下备份

 

 

      可组合使用下述一个或多个常数：

SEC_COMMIT 为文件映射一个小节中的所有页分配内存
SEC_IMAGE文件是个可执行文件
SEC_RESERVE为没有分配实际内存的一个小节保留虚拟内存空间

 

  • dwMaximumSizeHigh:Long，文件映射的最大长度的高32位。
  • dwMaximumSizeLow:Long，文件映射的最大长度的低32位。如这个参数和dwMaximumSizeHigh都是零，就用磁盘文件的实际长度。
  • lpName:String，指定文件映射对象的名字。如存在这个名字的一个映射，函数就会打开它。用vbNullString可以创建一个无名的文件映射。
  • 返回值调用CreateFileMapping的时候可能会出现的GetLastError的相应错误：
ERROR_FILE_INVALID （错误_文件_无效）如果企图创建一个零长度的文件映射
ERROR_INVALID_HANDLE（错误_无效_处理） 内存空间的命名和现有的内存映射，互斥量，信号量，临界区有同名
ERROR_ALREADY_EXISTS（错误或已经存在）表示内存空间命名已经存在

 

3、MapViewofFile（）

     MapViewOfFile是计算机函数，功能是将一个文件映射对象映射到当前应用程序的地址空间。MapViewOfFileEx允许我们指定一个基本地址来进行映射。

LPVOID MapViewOfFile(HANDLE hFileMappingObject,DWORD dwDesiredAccess,     DWORD dwFileOffsetHigh,     DWORD dwFileOffsetLow,      DWORD dwNumberOfBytesToMap  
);

 

  • 参数1：hFileMappingObject 为CreateFileMapping()或OpenFileMapping()返回的文件映像对象句柄。
  • 参数2：dwDesiredAccess 映射对象的文件数据的访问方式，而且同样要与CreateFileMapping()函数所设置的保护属性相匹配。 可取以下值：
FILE_MAP_ALL_ACCESS等价于CreateFileMapping的 FILE_MAP_WRITE|FILE_MAP_READ. 文件映射对象被创建时必须指定PAGE_READWRITE 选项.
FILE_MAP_COPY可以读取和写入文件.写入操作会导致系统为该页面创建一份副本.在调用CreateFileMapping时必须传入PAGE_WRITECOPY保护属性.
FILE_MAP_EXECUTE可以将文件中的数据作为代码来执行.在调用CreateFileMapping时可以传入PAGE_EXECUTE_READWRITE或PAGE_EXECUTE_READ保护属性.
FILE_MAP_READ可以读取文件.在调用CreateFileMapping时可以传入PAGE_READONLY或PAGE_READWRITE保护属性.
FILE_MAP_WRITE可以读取和写入文件.在调用CreateFileMapping时必须传入PAGE_READWRITE保护属性.
  • 参数3：dwFileOffsetHigh 表示文件映射起始偏移的高32位.
  • 参数4：dwFileOffsetLow 表示文件映射起始偏移的低32位.(64KB对齐不是必须的)
  • 参数5：dwNumberOfBytes 指定映射文件的字节数.

 

4、UNmapViewofFile（）

在当前应用程序的内存地址空间解除对一个文件映射对象的映射。

BOOL UnmapViewOfFile(LPCVOID lpBaseAddress   // address where mapped view begins
);

 

  • lpBaseAddress Long，指定要解除映射的一个文件映射的基准地址。这个地址是早先用MapViewOfFile函数获得的。
  • 返回值Bool，非零表示成功，零表示失败。可以通过GetLastError()获取错误代码。

5、CloseHandle（）

CloseHandle包括文件、文件映射、进程、线程、安全和同步对象等。涉及文件处理时，这个函数通常与vb的close命令相似。应尽可能的使用close，因为它支持vb的差错控制。

BOOL CloseHandle(HANDLE hObject
);
  • hObject ：代表一个已打开对象handle。
  • 返回值

   TRUE：执行成功；

     FALSE：执行失败，可以调用GetLastError()获知失败原因。

6、OpenFileMapping

OpenFileMapping是打开一个现成的文件映射对象的函数。

HANDLE OpenFileMapping(DWORD dwDesiredAccess,  // access mode  BOOL bInheritHandle,    // inherit flag  LPCTSTR lpName          // pointer to name of file-mapping object
);
  • 返回值零表示出错，可以设置GetLastError。
  • dwDesiredAccess是指带有前缀FILE_MAP_???的一个常数。参考MapViewOfFile函数dwDesiredAccess参数的说明。
FILE_MAP_ALL_ACCESS等价于CreateFileMapping的 FILE_MAP_WRITE|FILE_MAP_READ. 文件映射对象被创建时必须指定PAGE_READWRITE 选项.
FILE_MAP_COPY 可以读取和写入文件.写入操作会导致系统为该页面创建一份副本.在调用CreateFileMapping时必须传入PAGE_WRITECOPY保护属性.
FILE_MAP_EXECUTE可以将文件中的数据作为代码来执行.在调用CreateFileMapping时可以传入PAGE_EXECUTE_READWRITE或PAGE_EXECUTE_READ保护属性.
FILE_MAP_READ可以读取文件.在调用CreateFileMapping时可以传入PAGE_READONLY或PAGE_READWRITE保护属性.
FILE_MAP_WRITE可以读取和写入文件.在调用CreateFileMapping时必须传入PAGE_READWRITE保护属性.
  • bInheritHandle Long，如这个函数返回的句柄能由当前进程启动的新进程继承，则这个参数为TRUE。
  • lpName String，指定要打开的文件映射对象名称。

实例1：

通过加载特定文件中的类容，将其显示在文件编辑框中。环境搭建，需要在软件的exe文件的目录中添加一个.txt文件的文本文档。

内存文件映射的代码：

bool CMFC内存映射技术Dlg::LoadFile(CString strFileName)
{HANDLE hFile, hMapping;//定义一个点创建文件和文件映射的句柄void *basepointer;//定义一个指针变量，通过指针读操作内存if ((hFile = CreateFile(strFileName,GENERIC_READ,FILE_SHARE_READ,0,OPEN_EXISTING,FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN,0)) == INVALID_HANDLE_VALUE)//创建文件对象//用来打开已经存在的文件{AfxMessageBox(_T("Could not open file"));return FALSE;}if (!(hMapping = CreateFileMapping(hFile,0,PAGE_READONLY,0,0,NULL)))//创建文件映射对象{AfxMessageBox(_T("Mapping failed"));CloseHandle(hFile);return FALSE;}if (!(basepointer = MapViewOfFile(hMapping,FILE_MAP_READ,0,0,0)))//文件通过映射文件映射到内存{AfxMessageBox(_T("View failed"));CloseHandle(hFile);CloseHandle(hMapping);}m_strText = (LPTSTR)basepointer;//将文件的数据映射到进程的地址空间的指针转化为字符串的指针。UnmapViewOfFile(basepointer); //从进程的地址空间撤销对文件数据的映射CloseHandle(hFile);// 关闭文件对象CloseHandle(hMapping);//关闭文件映射对象return true;
}

 

实例2：

内存映射文件_共享数据，两个进程之间进行数据交换，有进程A通过内存映射文件技术将输入放入到内存中，之后由进程B将数据取出来显示。

进程A的源码：

  1. 在进程的主界面的初始化函数中创建文件映射对象和内存指针 
    m_hMapObject = CreateFileMapping((HANDLE)0xffffffff,NULL,PAGE_READWRITE,0,0x1000,_T("shared_memory"));
if (!m_hMapObject)
{AfxMessageBox(_T("Unable to create shared memory file"));return FALSE;
}
m_pszMapView = (LPTSTR)MapViewOfFile(m_hMapObject,FILE_MAP_WRITE,0,0,0);
if (!m_pszMapView)
{AfxMessageBox(_T("Unable to map shared memory file"));return FALSE;
}
  2. 将界面中的数值写入到内存中
void CDemoADlg::OnBnClickedSend()
{// TODO:  在此添加控件通知处理程序代码UpdateData();lstrcpy(m_pszMapView,m_strSend);
}

进程B源码

1、在进程的主界面的初始化函数中打开文件映射对象和内存指针

m_hMapObject = OpenFileMapping(FILE_MAP_READ,FALSE , _T("shared_memory"));
if (!m_hMapObject)
{AfxMessageBox(_T("Can`t open  shared memory file"));return FALSE;
}
m_pszMapView = (LPTSTR)MapViewOfFile(m_hMapObject, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);
if (!m_pszMapView)
{AfxMessageBox(_T("Unable to map shared memory file"));return FALSE;
}
SetTimer(0x10,500,NULL);

2、通过定时器获取内存地址中的数值

void CDemoBDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{// TODO:  在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值m_strText = m_pszMapView;UpdateData(FALSE);CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}

注意：此一文主要是记录小编的笔记，有些事网上凑的，若有侵权，请联系删除！

http://www.xdnf.cn/news/11454.html

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