# `mmap` --- メモリマップファイルのサポート

Availability: not WASI.

このモジュールは WebAssembly では動作しないか、利用不可です。詳しくは、WebAssembly プラットフォーム を見てください。

メモリにマップされたファイルオブジェクトは、 `bytearray` と ファイルオブジェクト の両方のように振舞います。しかし通常の文字列オブジェクトとは異なり、これらは可変です。 `bytearray` が期待されるほとんどの場所で mmap オブジェクトを利用できます。例えば、メモリマップファイルを探索するために `re` モジュールを使うことができます。それらは可変なので、 `obj[index] = 97` のように文字を変換できますし、スライスを使うことで `obj[i1:i2] = b'...'` のように部分文字列を変換することができます。現在のファイル位置をデータの始めとする読込みや書込み、ファイルの異なる位置へ `seek()` することもできます。

メモリマップドファイルは Unix と Windows で異なる `mmap` コンストラクタで生成されます。どちらの場合も、更新用に開かれたファイル記述子を渡さなければなりません。既存の Python ファイルオブジェクトをマップしたければ、 `fileno()` メソッドを使って fileno パラメータの正しい値を取得してください。そうでなければ、 `os.open()` 関数を使ってファイルを開けます。この関数はファイルディスクリプタを直接返します(処理が終わったら、やはりファイルを閉じる必要があります)。

注釈

書き込み可能でバッファされたファイルへのメモリマップファイルを作りたいのであれば、まず最初にファイルの `flush()` を呼び出すべきです。これはバッファへのローカルな修正がマッピングで実際に利用可能になることを保障するために必要です。

Unix バージョンと Windows バージョンのどちらのコンストラクタについても、オプションのキーワード・パラメータとして access を指定できます。 access は4つの値の内の1つを受け入れます。 `ACCESS_READ` は読み出し専用、 `ACCESS_WRITE` は書き込み可能、 `ACCESS_COPY` はコピーした上での書き込み、`ACCESS_DEFAULT` は prot に従います。 access は Unix と Windows の両方で使用することができます。 access が指定されない場合、 Windows の mmap は書き込み可能マップを返します。 3つのアクセス型すべてに対する初期メモリ値は、指定されたファイルから得られます。 `ACCESS_READ` 型のメモリマップに対して書き込むと `TypeError` 例外を送出します。 `ACCESS_WRITE` 型のメモリマップへの書き込みはメモリと元のファイルの両方に影響を与えます。 `ACCESS_COPY` 型のメモリマップへの書き込みはメモリに影響を与えますが、元のファイルを更新することはありません。

バージョン 3.7 で変更: 定数 `ACCESS_DEFAULT` が追加されました。

無名メモリ(anonymous memory)にマップするためには fileno として -1 を渡し、length を与えてください。

class mmap.mmap(fileno, length, tagname=None, access=ACCESS_DEFAULT, offset=0, *, trackfd=True)

  (Windows version) Maps length bytes from the file specified by the file descriptor fileno, and creates a mmap object. If length is larger than the current size of the file, the file is extended to contain length bytes. If length is `0`, the maximum length of the map is the current size of the file, except that if the file is empty Windows raises an exception (you cannot create an empty mapping on Windows).

  tagname は、 `None` 以外で指定された場合、マップのタグ名を与える文字列となります。 Windows は同じファイルに対する様々なマップを持つことを可能にします。既存のタグの名前を指定すればそのタグがオープンされ、そうでなければこの名前の新しいタグが作成されます。もしこのパラメータを省略したり `None` を与えたりしたならば、マップは名前なしで作成されます。 "tagname" パラメータの使用の回避は、あなたのコードを Unix と Windows の間で移植可能にしておくのを助けてくれるでしょう。

  offset は非負整数のオフセットとして指定できます。mmap の参照はファイルの先頭からのオフセットに相対的になります。offset のデフォルトは 0 です。offset は `ALLOCATIONGRANULARITY` の倍数でなければなりません。

  If trackfd is `False`, the file handle corresponding to fileno will not be duplicated, and the resulting `mmap` object will not be associated with the map's underlying file. This means that the `size()` and `resize()` methods will fail. This mode is useful to limit the number of open file handles. The original file can be renamed (but not deleted) after closing fileno.

  バージョン 3.15 で変更: trackfd パラメータが追加されました。

  引数 `fileno`, `length`, `access`, `offset` 付きで 監査イベント `mmap.__new__` を送出します。

class mmap.mmap(fileno, length, flags=MAP_SHARED, prot=PROT_WRITE | PROT_READ, access=ACCESS_DEFAULT, offset=0, *, trackfd=True)

  (Unix バージョン) ファイルディスクリプタ fileno で指定されたファイルから length バイトをマップし、mmap オブジェクトを返します。length が `0` の場合、マップの最大の長さは `mmap` が呼ばれた時点でのファイルサイズになります。

  flags specifies the nature of the mapping. `MAP_PRIVATE` creates a private copy-on-write mapping, so changes to the contents of the mmap object will be private to this process, and `MAP_SHARED` creates a mapping that's shared with all other processes mapping the same areas of the file. The default value is `MAP_SHARED`. Some systems have additional possible flags with the full list specified in MAP_* constants.

  prot が指定された場合、希望のメモリ保護を与えます。 2つの最も有用な値は、 `PROT_READ` と `PROT_WRITE` です。これは、読込み可能または書込み可能を指定するものです。 prot のデフォルトは `PROT_READ | PROT_WRITE` です。

  access はオプションのキーワード・パラメータとして、 flags と prot の代わりに指定してもかまいません。 flags, prot と access の両方を指定することは間違っています。このパラメータの使用法についての情報は、先に述べた access の記述を参照してください。

  offset may be specified as a non-negative integer offset. mmap references will be relative to the offset from the beginning of the file. offset defaults to 0. offset must be a multiple of `ALLOCATIONGRANULARITY` which is equal to `PAGESIZE` on Unix systems.

  If trackfd is `False`, the file descriptor specified by fileno will not be duplicated, and the resulting `mmap` object will not be associated with the map's underlying file. This means that the `size()` and `resize()` methods will fail. This mode is useful to limit the number of open file descriptors.

  macOS において、作成された memory mapping の正当性を確実にするために fileno で指定されたファイルディスクリプタは内部で自動的に物理的なストレージ (physical backing store) と同期されます。

  バージョン 3.13 で変更: trackfd パラメータが追加されました。

  この例は `mmap` の簡潔な使い方を示すものです:

      import mmap

      # write a simple example file
      with open("hello.txt", "wb") as f:
          f.write(b"Hello Python!\n")

      with open("hello.txt", "r+b") as f:
          # memory-map the file, size 0 means whole file
          mm = mmap.mmap(f.fileno(), 0)
          # read content via standard file methods
          print(mm.readline())  # prints b"Hello Python!\n"
          # read content via slice notation
          print(mm[:5])  # prints b"Hello"
          # update content using slice notation;
          # note that new content must have same size
          mm[6:] = b" world!\n"
          # ... and read again using standard file methods
          mm.seek(0)
          print(mm.readline())  # prints b"Hello  world!\n"
          # close the map
          mm.close()

  `mmap` は `with` 文の中でコンテキストマネージャとしても使えます:

      import mmap

      with mmap.mmap(-1, 13) as mm:
          mm.write(b"Hello world!")

  Added in version 3.2: コンテキストマネージャのサポート。

  次の例では無名マップを作り親プロセスと子プロセスの間でデータのやりとりをしてみせます:

      import mmap
      import os

      mm = mmap.mmap(-1, 13)
      mm.write(b"Hello world!")

      pid = os.fork()

      if pid == 0:  # In a child process
          mm.seek(0)
          print(mm.readline())

          mm.close()

  引数 `fileno`, `length`, `access`, `offset` 付きで 監査イベント `mmap.__new__` を送出します。

  メモリマップファイルオブジェクトは以下のメソッドをサポートしています:

  close()

    メモリマップファイルを閉じます。この呼出しの後にオブジェクトの他のメソッドの呼出すことは、 `ValueError` 例外の送出を引き起こします。このメソッドは開いたファイルのクローズはしません。

  closed

    ファイルが閉じている場合 `True` となります。

    Added in version 3.2.

  find(sub[, start[, end]])

    オブジェクト内の [start, end] の範囲に含まれている部分シーケンス sub が見つかった場所の最も小さいインデックスを返します。オプションの引数 start と end はスライスに使われるときのように解釈されます。失敗したときには `-1` を返します。

    バージョン 3.5 で変更: 書き込み可能な bytes-like object を使用できるようになりました。

  flush([offset, [size, ]]*, flags=MS_SYNC)

    Flushes changes made to the in-memory copy of a file back to disk. Without use of this call there is no guarantee that changes are written back before the object is destroyed. If offset and size are specified, only changes to the given range of bytes will be flushed to disk; otherwise, the whole extent of the mapping is flushed. offset must be a multiple of the `PAGESIZE` or `ALLOCATIONGRANULARITY`.

    The flags parameter specifies the synchronization behavior. flags must be one of the MS_* constants available on the system.

    On Windows, the flags parameter is ignored.

    `None` が返されたら成功を意味します。呼び出しが失敗すると例外が送出されます。

    バージョン 3.8 で変更: Previously, a nonzero value was returned on success; zero was returned on error under Windows. A zero value was returned on success; an exception was raised on error under Unix.

    バージョン 3.15 で変更: Allow specifying offset without size. Previously, both offset and size parameters were required together. Now offset can be specified alone, and the flush operation will extend from offset to the end of the mmap.

    バージョン 3.15 で変更: Added flags parameter to control synchronization behavior.

  madvise(option[, start[, length]])

    Send advice option to the kernel about the memory region beginning at start and extending length bytes. option must be one of the MADV_* constants available on the system. If start and length are omitted, the entire mapping is spanned. On some systems (including Linux), start must be a multiple of the `PAGESIZE`.

    Availability: Systems with the `madvise()` system call.

    Added in version 3.8.

  move(dest, src, count)

    オフセット src から始まる count バイトをインデックス dest の位置へコピーします。もし mmap が `ACCESS_READ` で作成されていた場合、 `TypeError` 例外を発生させます。

  read([n])

    現在のファイル位置からの最大 n バイトを含む `bytes` を返します。引数が省略されるか、 `None` もしくは負の値が指定された場合、現在のファイル位置からマップ終端までの全てのバイト列を返します。ファイル位置は返されたバイト列の直後を指すように更新されます。

    バージョン 3.3 で変更: 引数が省略可能になり、 `None` も受け付けるようになりました。

  read_byte()

    現在のファイル位置のバイトを整数値として返し、ファイル位置を 1 進めます。

  readline()

    Returns a single line, starting at the current file position and up to the next newline. The file position is updated to point after the bytes that were returned.

  resize(newsize)

    Resizes the map and the underlying file, if any.

    Resizing a map created with access of `ACCESS_READ` or `ACCESS_COPY`, will raise a `TypeError` exception. Resizing a map created with trackfd set to `False`, will raise a `ValueError` exception.

    On Windows: Resizing the map will raise an `OSError` if there are other maps against the same named file. Resizing an anonymous map (ie against the pagefile) will silently create a new map with the original data copied over up to the length of the new size.

    Availability: Windows and systems with the `mremap()` system call.

    バージョン 3.11 で変更: Correctly fails if attempting to resize when another map is held Allows resize against an anonymous map on Windows

  rfind(sub[, start[, end]])

    オブジェクト内の [start, end] の範囲に含まれている部分シーケンス sub が見つかった場所の最も大きいインデックスを返します。オプションの引数 start と end はスライスに使われるときのように解釈されます。失敗したときには `-1` を返します。

    バージョン 3.5 で変更: 書き込み可能な bytes-like object を使用できるようになりました。

  seek(pos[, whence])

    ファイルの現在位置をセットします。 whence 引数はオプションであり、デフォルトは `os.SEEK_SET` つまり `0` (絶対位置)です。その他の値として、 `os.SEEK_CUR` つまり `1` (現在位置からの相対位置)と `os.SEEK_END` つまり `2` (ファイルの終わりからの相対位置)があります。

    バージョン 3.13 で変更: `None` ではなく新しい絶対位置を返します。

  seekable()

    Return whether the file supports seeking, and the return value is always `True`.

    Added in version 3.13.

  set_name(name, /)

    Annotate the memory mapping with the given name for easier identification in `/proc/<pid>/maps` if the kernel supports the feature and `-X dev` is passed to Python or if Python is built in debug mode. The length of name must not exceed 67 bytes including the `'\0'` terminator.

    Availability: Linux >= 5.17 (kernel built with `CONFIG_ANON_VMA_NAME` option)

    Added in version 3.15.

  size()

    Return the length of the file, which can be larger than the size of the memory-mapped area. For an anonymous mapping, return its size.

    バージョン 3.15 で変更: Anonymous mappings are now supported on Unix.

  tell()

    ファイルポインタの現在位置を返します。

  write(bytes)

    メモリ内のファイルポイントの現在位置に bytes のバイト列を書き込み、書き込まれたバイト数を返します(もし書き込みが失敗したら `ValueError` が送出されるため、`len(bytes)` より少なくなりません)。ファイル位置はバイト列が書き込まれた位置に更新されます。もしmmapが `ACCESS_READ` とともに作成されていた場合は、書き込みは `TypeError` 例外を送出するでしょう。

    バージョン 3.5 で変更: 書き込み可能な bytes-like object を使用できるようになりました。

    バージョン 3.6 で変更: 書きこまれたバイト数を返すようになりました。

  write_byte(byte)

    メモリ内のファイル・ポインタの現在位置に整数 byte を書き込みます。ファイル位置は `1` だけ進みます。もし mmap が `ACCESS_READ` で作成されていた場合、書き込み時に `TypeError` 例外を発生させるでしょう。

## MADV_* 定数

mmap.MADV_NORMAL
mmap.MADV_RANDOM
mmap.MADV_SEQUENTIAL
mmap.MADV_WILLNEED
mmap.MADV_DONTNEED
mmap.MADV_REMOVE
mmap.MADV_DONTFORK
mmap.MADV_DOFORK
mmap.MADV_HWPOISON
mmap.MADV_MERGEABLE
mmap.MADV_UNMERGEABLE
mmap.MADV_SOFT_OFFLINE
mmap.MADV_HUGEPAGE
mmap.MADV_NOHUGEPAGE
mmap.MADV_DONTDUMP
mmap.MADV_DODUMP
mmap.MADV_FREE
mmap.MADV_NOSYNC
mmap.MADV_AUTOSYNC
mmap.MADV_NOCORE
mmap.MADV_CORE
mmap.MADV_PROTECT
mmap.MADV_FREE_REUSABLE
mmap.MADV_FREE_REUSE

  These options can be passed to `mmap.madvise()`. Not every option will be present on every system.

  Availability: Systems with the madvise() system call.

  Added in version 3.8.

## MAP_* 定数

mmap.MAP_SHARED
mmap.MAP_PRIVATE
mmap.MAP_32BIT
mmap.MAP_ALIGNED_SUPER
mmap.MAP_ANON
mmap.MAP_ANONYMOUS
mmap.MAP_CONCEAL
mmap.MAP_DENYWRITE
mmap.MAP_EXECUTABLE
mmap.MAP_HASSEMAPHORE
mmap.MAP_JIT
mmap.MAP_NOCACHE
mmap.MAP_NOEXTEND
mmap.MAP_NORESERVE
mmap.MAP_POPULATE
mmap.MAP_RESILIENT_CODESIGN
mmap.MAP_RESILIENT_MEDIA
mmap.MAP_STACK
mmap.MAP_TPRO
mmap.MAP_TRANSLATED_ALLOW_EXECUTE
mmap.MAP_UNIX03

  These are the various flags that can be passed to `mmap.mmap()`. `MAP_ALIGNED_SUPER` is only available at FreeBSD and `MAP_CONCEAL` is only available at OpenBSD. Note that some options might not be present on some systems.

  バージョン 3.10 で変更: Added `MAP_POPULATE` constant.

  Added in version 3.11: Added `MAP_STACK` constant.

  Added in version 3.12: Added `MAP_ALIGNED_SUPER` and `MAP_CONCEAL` constants.

  Added in version 3.13: Added `MAP_32BIT`, `MAP_HASSEMAPHORE`, `MAP_JIT`, `MAP_NOCACHE`, `MAP_NOEXTEND`, `MAP_NORESERVE`, `MAP_RESILIENT_CODESIGN`, `MAP_RESILIENT_MEDIA`, `MAP_TPRO`, `MAP_TRANSLATED_ALLOW_EXECUTE`, and `MAP_UNIX03` constants.

## MS_* Constants

mmap.MS_SYNC
mmap.MS_ASYNC
mmap.MS_INVALIDATE

  These flags control the synchronization behavior for `mmap.flush()`:

  - `MS_SYNC` - Synchronous flush: writes are scheduled and the call blocks until they are physically written to storage.

  - `MS_ASYNC` - Asynchronous flush: writes are scheduled but the call returns immediately without waiting for completion.

  - `MS_INVALIDATE` - Invalidate cached data: invalidates other mappings of the same file so they can see the changes.

  Added in version 3.15.