stl 向量中的内存映射文件存储

Question

我正在尝试实现自定义allocator以将内存映射文件存储在std::vector. 执行的文件映射boost::iostreams::mapped_file

文件内存映射的分配器类型：

template<typename T>
class mmap_allocator 
{
public:
  typedef T value_type;

  mmap_allocator(const std::string& filename) 
  : _mmfile(filename) {  } 

  T* allocate (size_t n) 
  { 
     return reinterpret_cast<T*>(_mmfile.data());
  }
  void deallocate (T* p, size_t n) 
  { 
     p = nullptr;
     _mmfile.close();
  }

private:
  boost::iostreams::mapped_file _mmfile;
};

内存映射文件的容器，基于std::vector：

//Get file size
long GetFileSize(std::string filename)
{
    FILE *p_file = NULL;
    p_file = fopen(filename.c_str(),"rb");
    fseek(p_file,0,SEEK_END);
    int size = ftell(p_file);
    fclose(p_file);
    return size;
}

template<typename T>
class mm_vector : public std::vector<T, mmap_allocator<T> >
{
public:
  typedef mmap_allocator<T> allocator_type;
  typedef std::vector<T, allocator_type > b_vector;

  mm_vector(const std::string filename) : b_vector(GetFileSize(filename)/sizeof(T), allocator_type(filename)) 
  {  
    b_vector::reserve(GetFileSize(filename)/sizeof(T));
  }
};

测试代码：

int main()
{
  mm_vector<int> v("test.f");//test.f - binary file contain several integers
  for(auto x : v) std::cout<<x<<"  ";
}

此代码无法正常工作 - 输出始终为零。文件包含正确的内容 - 几个整数。这段代码运行良好：

boost::iostreams::mapped_file _mmfile("test.f");
int* p = (int*)(_mmfile.data());
std::cout<<p[0];

我究竟做错了什么？

Answer 1

问题是零初始化，调用接收大小的构造函数，分配器会将向量元素初始化为元素类型的默认值（在本例中为 0）。这是标准规定的。

23.3.7.2 向量构造函数、复制和赋值 [vector.cons] § 23.3.7.2 789

explicit vector(size_type n, const Allocator& = Allocator());

-Effects：使用指定的分配器构造一个带有 n 个默认插入元素的向量。
- 要求：T 应该是 DefaultInsertable 到 *this。
- 复杂性：n 中的线性。

在我的情况下，使用的文件也填充了 0。在 GCC 4.9.0 中测试。有逻辑，因为 mapping_file 的默认 mapmode 是readwrite.

在示例代码中，我在分配发生时（在自定义分配器中）添加了映射内存内容的打印，在向量的构造和 main 中的现有打印中。第一次打印输出文件的正确数据，第二次输出归零版本。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <iomanip>
#include <boost/iostreams/device/mapped_file.hpp>

template <typename T>
class mmap_allocator {
public:
    typedef T value_type;

    mmap_allocator(const std::string& filename) : _mmfile(filename) {}

    T* allocate(size_t n) {
        std::cout << "OUTPUT 1:" << std::endl;
        auto v = reinterpret_cast<T*>(_mmfile.data());
        for (unsigned long idx = 0; idx < _mmfile.size()/sizeof(int); idx++)
            std::cout << v[idx] << " ";
        return reinterpret_cast<T*>(_mmfile.data());
    }
    void deallocate(T* p, size_t n) {
        p = nullptr;
        _mmfile.close();
    }

private:
    boost::iostreams::mapped_file _mmfile;
};

// Get file size
long GetFileSize(std::string filename) {
    FILE* p_file = NULL;
    p_file = fopen(filename.c_str(), "rb");
    fseek(p_file, 0, SEEK_END);
    int size = ftell(p_file);
    fclose(p_file);
    return size;
}

template <typename T>
class mm_vector : public std::vector<T, mmap_allocator<T>> {
public:
    typedef mmap_allocator<T> allocator_type;
    typedef std::vector<T, allocator_type> b_vector;

    mm_vector(const std::string filename)
        : b_vector(GetFileSize(filename) / sizeof(T),
                   allocator_type(filename)) {
        std::cout << std::endl << std::endl << "OUTPUT 2:" << std::endl;
        for (auto x : *this)
            std::cout << x << "  ";
        b_vector::reserve(GetFileSize(filename) / sizeof(T));
    }
};

int main(int argc, char* argv[]) {
    std::chrono::system_clock::time_point begin_time =
        std::chrono::system_clock::now();

    mm_vector<int> v("H:\\save.txt");
    std::cout << std::endl << std::endl << "OUTPUT 2:" << std::endl;
    for (auto x : v)
        std::cout << x << "  ";

    std::chrono::system_clock::time_point end_time =
        std::chrono::system_clock::now();
    long long elapsed_miliseconds =
        std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(
            end_time - begin_time).count();
    std::cout << "Duration (min:seg:mili): " << std::setw(2)
              << std::setfill('0') << (elapsed_miliseconds / 60000) << ":"
              << std::setw(2) << std::setfill('0')
              << ((elapsed_miliseconds / 1000) % 60) << ":" << std::setw(2)
              << std::setfill('0') << (elapsed_miliseconds % 1000) << std::endl;
    std::cout << "Total milliseconds: " << elapsed_miliseconds << std::endl;

    return 0;
}