Системное программирование в среде Windows

Харт Джонсон М.

Обратите внимание, что кроме функции SetEndOfFile существуют и другие способы расширения размера файла. Так, можно расширить файл, используя ряд последовательных операций записи, хотя при этом существует риск увеличения степени фрагментации файла; размещение на диске файлов в виде непрерывных блоков большого размера функция SetEndOfFile отдает на откуп операционной системе.

Пример: обновление записей, находящихся в произвольном месте файла

Программа RecordAccess (программа 3.1) обеспечивает поддержку файлов фиксированного размера, состоящих из записей

фиксированного размера. В заголовке файла хранится количество непустых записей, содержащихся в файле, а также емкость файла. Пользователю предоставляется возможность выполнять в интерактивном режиме чтение, запись (обновление) и удаление записей, каждая из которых содержит метки времени, текстовую строку и счетчик, показывающий, сколько раз запись изменялась. В качестве несложного и реалистичного расширения возможностей программы можно было бы добавить в структуру записи ключ и определять местоположение записей в файле путем применения хэш-функции к значениям ключа.

Программа демонстрирует позиционирование указателя файла перед заданной записью, а также выполнение 64-битовых арифметических операций с использованием данных типа LARGE_INTEGER Microsoft С. Чтобы проиллюстрировать логику работы указателей файла, в программу включен код, проверяющий наличие ошибок. Программа в целом иллюстрирует применение файловых указателей и множественных структур OVERLAPPED, а также обновление файлов с использованием 64-битовых файловых указателей.

Общее количество записей в файле указывается в командной строке; при большом количестве записей размеры создаваемых файлов могут быть очень большими и даже гигантскими, поскольку длина одной записи составляет примерно 300 байт. После выполнения нескольких экспериментов вы убедитесь, что большие файлы должны быть разреженным; в противном случае необходимо размещать и инициализировать на диске весь файл целиком, в результате чего может существенно увеличиться время обработки файла и занимаемое им место на диске. Хотя в листинге программы 3.1 это и не отражено, в программе предусмотрен участок кода, обеспечивающий создание разреженных файлов, если в этом возникает необходимость; в некоторых системах, например Windows XP Home, этот код правильно работать не сможет.

На Web-сайте книги предоставляются три дополнительные программы, родственные этой: tail.с — другой пример реализации произвольного доступа к файлу, getn.c — упрощенная версия программы RecordAccess, обеспечивающая лишь чтение записей, и atouMT (включена в программы для главы 14, находящиеся на Web-сайте, однако не включена в программы, приведенные в книге), также иллюстрирующая прямой доступ к файлам.

Программа 3.1. RecordAccess 

/* Глава 3. RecordAccess. */

/* Использование: RecordAccess имя файла [количество записей]

Количество записей (nrec) можно не указывать, если файл с указанным именем уже существует. Если количество записей (nrec) задано, создается файл с указанным именем (если файл с таким именем существует, он уничтожается). При большом количестве записей (nrec) файлы рекомендуется создавать как разреженные. */

/* Программа иллюстрирует:

1. Произвольный доступ к файлам.

2. Арифметику

данных типа LARGE_INTEGER и использование 64-битовых указателей файла.

3. Обновление записей на месте.

4. Запись в файл нулей во время инициализации (требует использования файловой системы NTFS).

*/

#include "EvryThng.h"

#define STRING_SIZE 256

typedef struct _RECORD { /* Структура записи в файле */

 DWORD ReferenceCount; /* 0 означает пустую запись. */

 SYSTEMTIME RecordCreationTime;

 SYSTEMTIME RecordLastReferenceTime;

 SYSTEMTIME RecordUpdateTime;

 TCHAR DataString[STRING_SIZE];

} RECORD;

typedef struct _HEADER { /* Дескриптор заголовка файла */

 DWORD NumRecords;

 DWORD NumNonEmptyRecords;

} HEADER;

int _tmain(int argc, LPTSTR argv[]) {

 HANDLE hFile;

 LARGE_INTEGER CurPtr;

 DWORD FPos, OpenOption, nXfer, RecNo;

 RECORD Record;

 TCHAR String[STRING_SIZE], Command, Extra;

 OVERLAPPED ov = {0, 0, 0, 0, NULL}, ovZero = {0, 0, 0, 0, NULL};

 HEADER Header = {0, 0};

 SYSTEMTIME CurrentTime;

 BOOLEAN HeaderChange, RecordChange;

 OpenOption = (argc == 2) ? OPEN_EXISTING : CREATE_ALWAYS;

 hFile = CreateFile(argv[1], GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OpenOption, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

 if (argc >= 3) { /* Записать заголовок и заранее установить размер нового файла */

Header.NumRecords = atoi(argv[2]);

WriteFile(hFile, &Header, sizeof(Header), &nXfer, &ovZero);

CurPtr.QuadPart = sizeof(RECORD)*atoi(argv[2])+sizeof(HEADER);

FPos = SetFilePointer(hFile, CurPtr.LowPart, &CurPtr.HighPart, FILE_BEGIN);

if (FPos == 0xFFFFFFFF && GetLastError != NO_ERROR) ReportError(_T("Ошибка указателя."), 4, TRUE);

SetEndOfFile(hFile);

 }

 /* Считать заголовок файла: определить количество записей и количество непустых записей. */

 ReadFile(hFile, &Header, sizeof(HEADER), &nXfer, &ovZero);

 /* Предложить пользователю считать или записать запись с определенным номером. */