mmap的用法 #
mmap是申请堆内存的系统调用，它是最重要的内存管理接口。mmap 的头文件和原型如下所示：
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
void* mmap(void* addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
- addr 代表该区域的起始地址；
- length 代表该区域长度；
- prot 描述了这块新的内存区域的访问权限；
- flags 描述了该区域的类型；
- fd 代表文件描述符；
- offset 代表文件内的偏移值。
mmap 的功能非常强大，根据参数的不同，它可以用于创建共享内存，也可以创建文件映射区域用于提升 IO 效率，还可以用来申请堆内存。决定它的功能的，主要是 prot, flags 和 fd 这三个参数，分别来看看。
prot 的值可以是以下四个常量的组合：
- PROT_EXEC 表示这块内存区域有可执行权限，意味着这部分内存可以看成是代码段，它里面存储的往往是 CPU 可以执行的机器码。
- PROT_READ 表示这块内存区域可读。
- PROT_WRITE 表示这块内存区域可写。
- PROT_NONE 表示这块内存区域的页面不能被访问。
而 flags 的值可取的常量比较多，你可以通过 man mmap 查看，这里我只列举一下最重要的四种可取值常量：
- MAP_SHARED 创建一个共享映射的区域，多个进程可以通过共享映射的方式，来共享同一个文件。这样一来，一个进程对该文件的修改，其他进程也可以观察到，这就实现了数据的通讯。
- MAP_PRIVATE 创建一个私有的映射区域，多个进程可以使用私有映射的方式，来映射同一个文件。但是，当一个进程对文件进行修改时，操作系统就会为它创建一个独立的副本，这样它对文件的修改，其他进程就看不到了，从而达到映射区域私有的目的。
- MAP_ANONYMOUS 创建一个匿名映射，也就是没有关联文件。使用这个选项时，fd 参数必须为空。
- MAP_FIXED 一般来说，addr 参数只是建议操作系统尽量以 addr 为起始地址进行内存映射，但如果操作系统判断 addr 作为起始地址不能满足长度或者权限要求时，就会另外再找其他适合的区域进行映射。如果 flags 的值取是 MAP_FIXED 的话，就不再把 addr 看成是建议了，而是将其视为强制要求。如果不能成功映射，就会返回空指针。
通常，使用私有匿名映射来进行堆内存的分配。
再来看参数 fd。当参数 fd 不为 0 时，mmap 映射的内存区域将会和文件关联，如果 fd 为 0，就没有对应的相关文件，此时就是匿名映射，flags 的取值必须为 MAP_ANONYMOUS。
mmap 这个系统调用的能力非常强大，先来了解一下它最常见的用法。根据映射的类型，mmap 有四种最常用的组合：
其中，私有匿名映射常用于分配内存，也就是上文讲的申请堆内存。
总结来说：
- 私有匿名映射，用于分配堆空间；
- 共享匿名映射，用于父子进程之间通讯；
- 私有文件映射，用于加载动态链接库；
- 共享文件映射，用于多进程之间通讯。