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C#创建内存映射视图 C#如何映射文件的部分区域到内存

煙雲

煙雲

发布时间:2026-02-14 10:03:10

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来源于php中文网

原创

memorymappedfile.createfromfile 不能直接映射部分区域,因其默认创建完整文件映射且未指定偏移与大小参数;需用 createviewaccessor 配合预对齐 offset(4096 倍数)和合理 capacity 实现分段映射。

c#创建内存映射视图 c#如何映射文件的部分区域到内存

MemoryMappedFile.CreateFromFile 为什么不能直接映射部分区域

因为 CreateFromFile 默认创建的是「完整文件映射」,底层调用 Windows 的 CreateFileMapping 时未指定 dwMaximumSizeHigh/dwMaximumSizeLow 和偏移参数,所以无法控制起始位置和长度。真正支持部分映射的是 CreateFromFile 的重载或更底层的 MemoryMappedFile.Create + CreateViewAccessor 组合。

如何用 CreateViewAccessor 映射文件的指定字节范围

必须先创建内存映射对象(可读/写/复制),再通过 CreateViewAccessor 指定偏移与大小。关键点在于:视图的偏移必须是系统页面大小(通常是 4096)的整数倍,否则抛出 ArgumentException;长度可以任意,但超出文件实际大小会触发访问异常。

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  • offset 参数必须对齐到 Environment.SystemPageSize,例如想从第 8192 字节开始映射,没问题;但从 8200 开始就会报错
  • capacity 是视图可见长度,不是必须等于剩余文件长度,但读写越界会引发 IOExceptionAccessViolationException
  • 若文件以 FileMode.Append 打开或未预分配空间,映射后写入超出当前文件长度的位置,需先调用 FileStream.SetLength 扩容,否则写操作失败
using var fs = new FileStream("data.bin", FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite);
using var mmf = MemoryMappedFile.CreateFromFile(fs, null, 0, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite, HandleInheritability.None, false);
// 从第 16KB 处开始,映射 4KB 视图(offset=16384 必须是 4096 的倍数)
using var accessor = mmf.CreateViewAccessor(16384, 4096, MemoryMappedFileAccess.ReadWrite);
accessor.Write(0, (byte)42); // 写入视图起始位置

映射只读区域时要注意 FileAccess 和 MemoryMappedFileAccess 的匹配

如果原始 FileStream 是只读打开的,即使 MemoryMappedFileAccess 设为 ReadWriteCreateViewAccessor 仍会成功,但后续写操作会抛出 UnauthorizedAccessException。Windows 层面的访问权限由底层句柄决定,上层设置无效。

  • 确保 FileStreamFileAccess 与后续 MemoryMappedFileAccess 一致,尤其在只读场景下不要误传 ReadWrite
  • 若需多个进程共享只读视图,建议显式使用 FileAccess.Read + MemoryMappedFileAccess.Read,避免运行时权限冲突
  • 映射后修改文件长度(如 SetLength)在只读流下会直接失败,必须用可写流打开

大文件分块映射时为何要避免频繁创建/释放 ViewAccessor

每次调用 CreateViewAccessor 都会触发一次 MapViewOfFileEx 系统调用,并占用一个虚拟内存区域。在 32 位进程或内存紧张环境下,频繁映射不同区域可能导致 OutOfMemoryException,即使物理内存充足——因为虚拟地址空间碎片化。

  • 优先复用同一个 MemoryMappedFile 实例,按需切换 ViewAccessor,而不是为每段都新建 MemoryMappedFile
  • 若需同时访问多个不重叠区域,可创建多个 ViewAccessor,但务必及时 Dispose,否则虚拟内存泄漏比托管内存更隐蔽
  • 注意 ViewAccessor 不是线程安全的,多线程并发读写同一视图需自行加锁,或为每个线程分配独立视图
实际用的时候,最容易被忽略的是 offset 对齐和文件长度预分配——这两点不满足,程序可能在开发机跑得好好的,一到客户环境就崩溃,而且错误信息往往只显示“尝试读取或写入受保护的内存”,根本看不出是映射参数问题。

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