Linux系统编程 | 【04】案例：多进程复制文件

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-09-11 11:21 153阅读 0赞

> 使用多进程大大提高文件复制效率，借助`mmap`函数对文件进行映射，使用`fork`函数创建多个子进程对文件进程分块写入。

#include<iostream>
    #include<stdlib.h>
    #include<cstring>
    #include<unistd.h>
    #include<fcntl.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<sys/stat.h>
    #include<sys/mman.h>
    #include<sys/wait.h>
    // 1. 指定创建子进程的个数
    int PROCESS_NUM = 5;
    
    /*@ 提示错误 */
    void sys_error(const char *str){ 
        std::cout << str << std::endl;
        exit(-1);
    }
    
    int main(int argc, char *argv[]){ 
        
        struct stat st;
        int i, fd_r, fd_w, ret, len;
        // 2. 打开源文件
        if(argc < 2){ 
            sys_error("./a.out filename");
        }
        // 3. 打开目的文件
        fd_r = open(argv[1], O_RDWR, 0644);
        if(fd_r == -1){ 
            sys_error("open error...");
        }
        // 4. 获取文件大小
        ret = stat(argv[1], &st);
        len = st.st_size;
        if(ret == -1){ 
            sys_error("open error...");
        }
        std::cout << "get file size:" << len << std::endl;
        // 5.根据文件大小拓展目标文件
        fd_w = open("result.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
        if(fd_w == -1)
            sys_error("open error...");
        
        int f_ret = ftruncate(fd_w, len);
        if(f_ret == -1)
            sys_error("ftruncate error...");
        
        // 6. 为原文件创建映射
        char *mp_r = (char *)mmap(NULL, len, PROT_READ, MAP_SHARED, fd_r, 0);
        if(mp_r == MAP_FAILED)
            sys_error("mmap error...");
        // 7. 为目标文件创建映射
        char *mp_w = (char *)mmap(NULL, len, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd_w, 0);
        if(mp_w == MAP_FAILED)
            sys_error("mmap error...");
        // 8. 求出每个子进程该拷贝的字节数
        int eve_size = len / PROCESS_NUM;
        int red_size = len % PROCESS_NUM;
        // 9. 创建N个子进程
        for(i=0; i<PROCESS_NUM; ++i){ 
            pid_t pid = fork();
            if (pid == 0){ 
                break;
            }
        }
    
        // 判断是否为子进程
        if(i < PROCESS_NUM){ 
            if(i == PROCESS_NUM-1){ 
            // 最后一个子进程
                memcpy(mp_w+i*eve_size, mp_r+i*eve_size, eve_size+red_size);
            }else{ 
                memcpy(mp_w+i*eve_size, mp_r+i*eve_size, eve_size);
            }
        }else{ // 父进程
            for(i=0; i<PROCESS_NUM; ++i)
                wait(NULL);
        }
            
        // 释放映射区
        if(munmap(mp_r, len) < 0 || munmap(mp_w, len) < 0)
            sys_error("munmap error...");
    
        close(fd_r);
        close(fd_w);
        std::cout << "Done......" << std::endl;
    
        return 0;
    }