在许多应用程序中，数据必须在不同的进程之间进行共享。要实现这种共享，开发人员可以使用共享内存。其中，CreateFileMapping是一个非常强大的Windows API函数，它可以用于在进程之间创建大型共享内存。本文将讨论如何使用CreateFileMapping创建大型共享内存。

什么是CreateFileMapping？

CreateFileMapping是一个Windows API函数，用于在内存中创建文件映射。它会将一个存储在硬盘上的文件映射到进程的地址空间中，从而使多个进程可以共享相同的内存区域。CreateFileMapping函数的原型如下：

```

HANDLE WINAPI CreateFileMapping(

_In_ HANDLE hFile,

_In_opt_ LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes,

_In_ DWORD flProtect,

_In_ DWORD dwMaximumSizeHigh,

_In_ DWORD dwMaximumSizeLow,

_In_opt_ LPCTSTR lpName

);

```

参数解释：

- hFile：此参数可以是一个用于映射的文件句柄，也可以是INVALID_HANDLE_VALUE，表示映射一个匿名的文件。

- lpAttributes：指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构，用于控制访问权限和继承性。

- flProtect：指定映射对象的保护方式，包括PAGE_READONLY、PAGE_READWRITE等，具体参见MSDN文档。

- dwMaximumSizeHigh：映射文件大小的高位DWORD。当映射文件大小超过4GB时，需要使用此参数。

- dwMaximumSizeLow：映射文件大小的低位DWORD。

- lpName：指向将要创建的映射对象的名称。如果对象名称已经存在，函数返回的是这个已经存在的对象的句柄。

CreateFileMapping函数返回值是一个HANDLE，它可以传递给MapViewOfFile函数，以便将共享内存映射到当前进程的地址空间中。

使用CreateFileMapping创建共享内存

下面的代码演示如何使用CreateFileMapping函数创建一个共享内存区域：

```

HANDLE hMapFile = CreateFileMapping(

INVALID_HANDLE_VALUE, // 映射一个匿名的文件

NULL, // 默认安全属性

PAGE_READWRITE, // 读写权限

0, // 映射文件大小的高位DWORD

dwDataSize, // 映射文件大小的低位DWORD，这里为数据大小

szMapName // 映射对象名称，可以在不同的进程中使用

);

```

在这个示例中，使用了一些常见的参数设置，如映射一个匿名的文件、使用默认安全属性和读写权限等。在实际应用中，需要根据具体的需求设置各个参数。

当映射完成后，我们可以使用MapViewOfFile函数获取指向共享内存的指针，以进行读写操作：

```

LPVOID lpData = MapViewOfFile(

hMapFile, // 使用CreateFileMapping函数返回的句柄

FILE_MAP_ALL_ACCESS, // 按照需要访问共享内存

0, // 偏移量的高位DWORD

0, // 偏移量的低位DWORD，这里为0

dwDataSize // 映射文件大小，这里与创建时保持一致

);

```

在这个示例中，使用了FILE_MAP_ALL_ACCESS，表示对共享内存的访问权限不受限制。如果需要限制访问权限，可以使用PAGE_READONLY或PAGE_READWRITE等区分读写权限的参数。

在实际应用中，可以在不同的进程中使用相同的映射对象名称来打开已经存在的共享内存区域：

```

HANDLE hMapFile = OpenFileMapping(

FILE_MAP_ALL_ACCESS,

FALSE,

szMapName

);

```

在这个示例中，使用了OpenFileMapping函数打开已经存在的映射对象。由于名称是唯一的，所以可以在不同的进程之间共享相同的内存区域。

注意事项

在使用CreateFileMapping函数创建共享内存区域时，存在一些需要注意的问题。下面是一些典型问题的解决方法：

- 映射文件大小的限制：CreateFileMapping函数不能创建大于2GB的映射文件大小。可以使用更高层次的函数将大型内存块分割成小块，从而实现大型内存的共享。

- 内存清除问题：由于映射文件大小是通过文件长度来确定的，所以需要确定文件映射范围内的数据有效性。如果在创建映射文件时数据非常稀疏，那么映射文件中的未使用部分将被初始化为0。在使用内存后，必须将未使用的内存位置设置为0。

- 处理跨越多个物理页面的内存：共享内存可能会跨越多个物理页面，这可能会导致性能下降，因为操作系统需要执行内存分页。可以使用MapUserPhysicalPages函数减少内存分页的数量。

总结

CreateFileMapping函数是实现进程间共享内存的一种有效方法。在使用CreateFileMapping函数时，需要考虑映射文件大小限制、内存清除问题和多个物理页面的内存处理等问题。只要注意这些问题，开发人员就可以利用CreateFileMapping函数创建大型的共享内存区域，并在不同的进程之间共享数据。