匿名映射可以被描述为一个零化的虚拟文件。
匿名映射只是可供使用的大型、零填充的内存块。
这些映射位于堆之外，因此不会造成数据段碎片。
MAP_ANONYMOUS + MAP_PRIVATE：
- 每次调用都会创建不同的映射
- 子代继承父代的映射
- 孩子对继承映射的写入以写时复制的方式提供服务
- 使用这种映射的主要目的是分配一个新的归零内存
- malloc 使用匿名私有映射来处理大于 MMAP_THRESHOLD 字节的内存分配请求。
通常，MMAP_THRESHOLD 为 128kB。
MAP_ANONYMOUS + MAP_SHARED：
- 每次调用都会创建一个不与任何其他映射共享页面的不同映射
- 子代继承父代的映射
-
no copy-on-write 当共享映射的其他人在共享映射上写入时
- 共享匿名映射允许 IPC 以类似于 System V 内存段的方式进行，但仅限于相关进程之间
在 Linux 上，有两种方法可以创建匿名映射：
-
指定 MAP_ANONYMOUS 标志并为 fd 传递 -1
addr = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if (addr == MAP_FAILED)
exit(EXIT_FAILURE);
-
打开 /dev/zero 并传递这个打开的 fd
fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
addr = mmap(NULL, length, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
（这种方法通常用在像 BSD 这样没有 MAP_ANONYMOUS 标志的系统上）
匿名映射的优点：
- 没有虚拟地址空间碎片；解映射后立即将内存返回给系统
- 它们在分配大小、权限方面是可修改的，它们也可以像普通映射一样接收建议
- 每个分配都是一个不同的映射，独立于全局堆
匿名映射的缺点：
- 每个映射的大小是系统页面大小的整数倍，因此会导致地址空间的浪费
- 创建和返回映射比从预分配的堆产生更多的开销
如果包含此类映射的程序派生一个进程，则子进程将继承该映射。
下面的程序演示了这种继承：
#ifdef USE_MAP_ANON
#define _BSD_SOURCE
#endif
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
/*Pointer to shared memory region*/
int *addr;
#ifdef USE_MAP_ANON /*Use MAP_ANONYMOUS*/
addr = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
if (addr == MAP_FAILED) {
fprintf(stderr, "mmap() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
#else /*Map /dev/zero*/
int fd;
fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
if (fd == -1) {
fprintf(stderr, "open() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
addr = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (addr == MAP_FAILED) {
fprintf(stderr, "mmap() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (close(fd) == -1) { /*No longer needed*/
fprintf(stderr, "close() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
#endif
*addr = 1; /*Initialize integer in mapped region*/
switch(fork()) { /*Parent and child share mapping*/
case -1:
fprintf(stderr, "fork() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
case 0: /*Child: increment shared integer and exit*/
printf("Child started, value = %d\n", *addr);
(*addr)++;
if (munmap(addr, sizeof(int)) == -1) {
fprintf(stderr, "munmap()() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
default: /*Parent: wait for child to terminate*/
if (wait(NULL) == -1) {
fprintf(stderr, "wait() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
printf("In parent, value = %d\n", *addr);
if (munmap(addr, sizeof(int)) == -1) {
fprintf(stderr, "munmap()() failed\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
来源：
Linux 编程接口
第49章：内存映射，
作者：迈克尔·克里斯克
Linux 系统编程（第 3 版）
第 8 章：内存管理，
作者：罗伯特·洛夫