WIN32多线程程序设计学习笔记(第六章 上)

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WIN32多线程程序设计学习笔记(第六章 上)

 

我们知道当程序调用I/O设备处理一些事情时,让主程序停下来干等I/O的完成是没有效率的。对这个问题有下面几种解决方法:

方法一:使用另一个线程进行I/O。但从以前的学习中也知道,协调线程间的关系是一件麻烦的事情,需要小心的设计;所以这个方案可行,但是麻烦。

方法二:使用overlapped I/O。正如书上所说:“overlapped I/O是WIN32的一项技术,你可以要求操作系统为你传送数据,并且在传送完毕时通知你。这项技术使你的程序在I/O进行过程中仍然能够继续处理事务。事实上,操作系统内部正是以线程来I/O完成overlapped I/O。你可以获得线程的所有利益,而不需付出什么痛苦的代价”。哈!这真是一个好方法!!!

 

下面的内容就是来谈怎样使用overlapped I/O:

 

进行I/O操作时,指定overlapped方式

使用CreateFile(),将其第6个参数指定为FILE_FLAG_OVERLAPPED,就是准备使用overlapped的方式构造或打开文件;如果采用overlapped,那么ReadFile()、WriteFile()的第5个参数必须提供一个指针,指向一个OVERLAPPED结构。OVERLAPPED用于记录了当前正在操作的文件一些相关信息。

//下面引用书上的例子,来说明overlapped

//功能:从指定文件的1500位置读入300个字节

int main()

{

    BOOL rc;

    HANDLE hFile;

    DWORD numread;

    OVERLAPPED overlap;

    char buf[512];

    char szPath=”x:\\xxxx\xxxx”;

    //检查系统,确定是否支持overlapped,(NT以上操作系统支持OVERLAPPED)

    CheckOsVersion();

    // 以overlapped的方式打开文件

    hFile = CreateFile( szPath,

                    GENERIC_READ,

                    FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,

                    NULL,

                    OPEN_EXISTING,

                    FILE_FLAG_OVERLAPPED,

                    NULL

                );

    // OVERLAPPED结构实始化为0

memset(&overlap, 0, sizeof(overlap));

//指定文件位置是1500;

    overlap.Offset = 1500;

 

rc = ReadFile(hFile,buf,300,&numread,&overlap);

//因为是overlapped操作,ReadFile会将读文件请求放入读队列之后立即返回(false),

//而不会等到文件读完才返回(true)

    if (rc)

{

//文件真是被读完了,rc为true

      // 或当数据被放入cache中,或操作系统认为它可以很快速地取得数据,rc为true

    }

    else

    {

        if (GetLastError() == ERROR_IO_PENDING)

        {//当错误是ERROR_IO_PENDING,那意味着读文件的操作还在进行中

//等候,直到文件读完

            WaitForSingleObject(hFile, INFINITE);

rc = GetOverlappedResult(hFile,&overlap,&numread,FALSE);

//上面二条语句完成的功能与下面一条语句的功能等价:

// GetOverlappedResult(hFile,&overlap,&numread,TRUE);

         }

         else

         {

            //出错了

        }

    }

    CloseHandle(hFile);

    return EXIT_SUCCESS;

}

 

读过上面的程序,对overlapped就有一个大概的印象;接着我们继续探索overlapped I/O的强大功能。

 

在实际工作中,可能会有多个操作同时使用同一个文件handle,那么上面的程序就不再适用了。

怎么办?我们可以利用OVERLAPPED结构中提供的event来解决上面遇到的问题。注意,你所使用的event对象必须是一个MANUAL型的;否则,可能产生竞争条件。原因见书P159。

//程序片段:

int main()

{

    int i;

    BOOL rc;

    char szPath=”x:\\xxxx\xxxx”;

    // 以overlapped的方式打开文件

    ghFile = CreateFile( szPath,

                    GENERIC_READ,

                    FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,

                    NULL,

                    OPEN_EXISTING,

                    FILE_FLAG_OVERLAPPED,

                    NULL

                );

  

    for (i=0; i<MAX_REQUESTS; i++)

    {

        //将同一文件按几个部分按overlapped方式同时读

        //注意看QueueRequest函数是如何运做的

        QueueRequest(i, i*16384, READ_SIZE);

    }

// 等候所有操作结束;

//隐含条件:当一个操作完成时,其对应的event对象会被激活

    WaitForMultipleObjects(

        MAX_REQUESTS, ghEvents, TRUE, INFINITE

     );

 

    // 收尾操作

    for (i=0; i<MAX_REQUESTS; i++)

    {

        DWORD dwNumread;

        rc = GetOverlappedResult(

                                ghFile,

                                &gOverlapped[i],

                                &dwNumread,

                                FALSE

                            );

        CloseHandle(gOverlapped[i].hEvent);

    }

 

    CloseHandle(ghFile);

 

    return EXIT_SUCCESS;

}

 

//当读操作完成以后,gOverlapped[nIndex].hEvent会系统被激发

int QueueRequest(int nIndex, DWORD dwLocation, DWORD dwAmount)

{

    //构造一个MANUAL型的event对象

ghEvents[nIndex] = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

//将此event对象置入OVERLAPPED结构

    gOverlapped[nIndex].hEvent = ghEvents[nIndex];

    gOverlapped[nIndex].Offset = dwLocation;

 

    for (i=0; i<MAX_TRY_COUNT; i++)

{

    //文件ghFile唯一

        rc = ReadFile(ghFile, gBuffers[nIndex],&dwNumread,&gOverlapped[nIndex]);

        //处理成功

        if (rc)  return TRUE;

 

        err = GetLastError();

 

        if (err == ERROR_IO_PENDING)

        {

            //当错误是ERROR_IO_PENDING,那意味着读文件的操作还在进行中

            return TRUE;

        }

 

        // 处理一些可恢复的错误

        if ( err == ERROR_INVALID_USER_BUFFER ||

             err == ERROR_NOT_ENOUGH_QUOTA ||

             err == ERROR_NOT_ENOUGH_MEMORY )

        {

Sleep(50); 

continue;//重试

        }

        // 如果GetLastError()返回的不是以上列出的错误,放弃

        break;

    }

    return -1;

}

 

嗨!当大家耐着性子看到这里肯定都在骂,这写的什么东西,照本宣科嘛。唉,没办法,这个东西不好举例子,只有写两个程序片段,加强记忆了,见谅、见谅!!!

 

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