使用 syscall.mmap 可在 go 中实施内存映射，将文件直接映射到内存以提高读写速度。该函数返回一个字节切片，代表映射区域，允许读写访问，并与文件共享修改。使用 syscall.munmap 取消映射，可提高读写性能，如实战案例所示，内存映射比传统读取方法快得多。
如何在 Golang 中使用内存映射提高文件读写速度
简介
内存映射是一种文件访问技术，可以让程序将文件直接映射到内存，从而避免了传统的读写操作所带来的性能开销。在 Golang 中，我们可以使用 syscall.Mmap 函数实现内存映射。
立即学习“go语言免费学习笔记（深入）”；
代码
以下是如何在 Golang 中使用内存映射读写文件的示例代码：
package main
import (
"os"
"syscall"
"unsafe"
)
func main() {
// 打开文件
f, err := os.Open("/tmp/test.txt")
if err != nil {
panic(err)
}
defer f.Close()
// 获取文件大小
fi, err := f.Stat()
if err != nil {
panic(err)
}
// 创建映射区域
b, err := syscall.Mmap(int(f.Fd()), 0, int(fi.Size()), syscall.PROT_READ|syscall.PROT_WRITE, syscall.MAP_SHARED)
if err != nil {
panic(err)
}
// 数据操作
s := []byte(string(b))
// 您可以对 s 进行读写操作，修改将同步到文件
// 取消映射
err = syscall.Munmap(b)
if err != nil {
panic(err)
}
}注意：
-
syscall.Mmap函数将返回一个字节切片，代表映射区域。 -
syscall.PROT_READ和syscall.PROT_WRITE分别允许读和写访问。 -
syscall.MAP_SHARED指定映射区域与文件共享，因此对映射区域的修改将反映到文件中。 - 务必在使用完映射区域后使用
syscall.Munmap取消映射。
实战案例
我们来创建一个大型文件并使用内存映射来快速读取和写入数据：
package main
import (
"fmt"
"os"
"syscall"
"time"
)
func main() {
const fileSize = 100 * 1024 * 1024 // 100MB
const loopCount = 100
// 创建大文件
f, err := os.Create("/tmp/test.txt")
if err != nil {
panic(err)
}
_, err = f.Write(make([]byte, fileSize))
if err != nil {
panic(err)
}
f.Close()
// 使用内存映射和传统方法比较读写时间
compareTime("mmap", func() {
for i := 0; i < loopCount; i++ {
b := memoryMap("/tmp/test.txt")
count := int(fileSize / 1024)
for j := 0; j < count; j++ {
_ = string(b[j*1024 : (j+1)*1024])
}
syscall.Munmap(b)
}
})
compareTime("read", func() {
for i := 0; i < loopCount; i++ {
b, err := os.ReadFile("/tmp/test.txt")
if err != nil {
panic(err)
}
count := int(fileSize / 1024)
for j := 0; j < count; j++ {
_ = string(b[j*1024 : (j+1)*1024])
}
}
})
}
// 使用 syscall.Mmap 获取文件映射区域
func memoryMap(file string) []byte {
f, err := os.Open(file)
if err != nil {
panic(err)
}
defer f.Close()
fi, err := f.Stat()
if err != nil {
panic(err)
}
b, err := syscall.Mmap(int(f.Fd()), 0, int(fi.Size()), syscall.PROT_READ, syscall.MAP_SHARED)
if err != nil {
panic(err)
}
return b
}
// 比较函数执行时间
func compareTime(name string, f func()) {
start := time.Now()
f()
elapsed := time.Since(start)
fmt.Printf("%s: %v\n", name, elapsed)
}运行上述代码，您将看到内存映射方法明显快于传统的读取方法。
