Системное программирование в среде Windows
Шрифт:
Стратегии
Уже на ранних стадиях любого проекта разработки приложения или подготовки его к переносу на другую платформу приходится принимать решение относительно того, должна ли осуществляться обработка файлов с использованием функций библиотеки С или функций Windows. Характер этого решения не относится к категории "или-или", поскольку при соблюдении определенных мер предосторожности смешанное применение функций возможно даже по отношению к одному и тому же файлу.
Библиотека С обладает рядом явных преимуществ, среди которых можно выделить следующие:
• Полученный программный код легко переносится на другие системы.
• Наличие удобных функций для работы с символами и строками, не имеющих прямых аналогов среди функций Windows, упрощает обработку строк.
• Функции библиотеки С обычно проще в использовании по сравнению с функциями Windows.
• Функции, ориентированные на обработку символьных строк и потоков, легко преобразовать к форме, допускающей указание обобщенных символов при их вызове, хотя преимущества переносимости при этом будут утеряны.
• Как показано в главе 7, функции библиотеки С способны работать и в средах с многопоточной поддержкой.
Тем не менее, использование библиотеки С налагает некоторые ограничения. В пользу этого утверждения можно привести перечисленные ниже соображения:
• Средства библиотеки С не обеспечивают управление каталогами и обход дерева каталогов и в большинстве случаев не позволяют получать или устанавливать атрибутов файлов.
• В функции fseek, входящей в библиотеку С, используются 32-битовые указатели файла, и поэтому, несмотря на возможность последовательного считывания гигантских файлов, установка произвольной позиции в таком файле, как это требуется, например, в программе 3.1, оказывается невозможной.
• Библиотека С не предоставляет такие развитые возможности, как защита файлов, отображение файлов, блокирование файлов, асинхронный ввод/вывод и взаимодействие между процессами. Вместе с тем, как показано в приложении В, использование некоторых из этих возможностей в ряде случаев может обеспечивать существенное улучшение показателей производительности программ.
Альтернативным вариантом является перенос существующего UNIX-кода с привлечением библиотеки совместимости (compatibility library). Microsoft С предоставляет ограниченную библиотеку совместимости, включающую многие, хотя и далеко не все, функции UNIX. К числу функций UNIX, входящих в состав библиотеки Microsoft, относятся функции ввода/вывода, однако большинство функций управления процессами, не говоря о многих других функциях, в ней отсутствуют. В именах функций-аналогов присутствует префикс в виде символа подчеркивания, например, _read, _write, _stat и так далее.
Решения относительно смешанного использования функций библиотеки С, библиотеки совместимости и Win32/64 API должны приниматься на основании требований проекта. Многие из преимуществ функций Windows
Блокирование файлов
В системах, допускающих одновременное выполнение нескольких процессов, особую актуальность приобретает проблема координации и синхронизации доступа к разделяемым (совместно используемым) объектам, например файлам.
В Windows имеется возможность блокировать файлы (целиком или частично) таким образом, что никакой другой процесс (выполняющаяся программа) не сможет получить доступ к заблокированному участку файла. Блокирование файла может оставлять другим приложениям возможность доступа только для чтения (разделяемый доступ) или же закрывать им доступ к файлу как для записи, так и для чтения (монопольный доступ). Что немаловажно, владельцем блокировки является блокирующий процесс. Любая попытка получения доступа к части файла (с помощью функций ReadFile или WriteFile) в нарушение существующей блокировки закончится неудачей, поскольку блокировки носят обязательный характер на уровне процесса. Любая попытка получения несовместимой блокировки также завершится неудачей, даже если процесс уже владеет данной блокировкой. Блокирование файлов является ограниченной разновидностью синхронизации параллельно выполняющихся процессов и потоков; обсуждение синхронизации с использованием гораздо более общей терминологии начнется в главе 8.
Для блокирования файлов предусмотрены две функции. Более общей из них является функция LockFileEx, менее общей — LockFile, которую можно использовать и в Windows 9x.
Функция LockFileEx относится к классу функций расширенного (extended) ввода/вывода, поэтому для указания 64-битовой позиции в файле и границ области файла, подлежащей блокированию, необходимо использовать структуру OVERLAPPED, которая ранее уже применялась при указании позиции в файле для функций ReadFile и WriteFile.
Функция LockFileEx блокирует участок открытого файла либо для разделяемого доступа (разрешающего доступ одновременно нескольким приложениям в режиме чтения), либо для монопольного доступа (разрешающего доступ только одному приложению в режиме чтения/записи).
hFile — дескриптор открытого файла. Дескриптор должен быть создан либо с правами доступа GENERIC_READ, либо с правами доступа GENERIC_READ и GENERIC_WRITE.
dwFlags — определяет вид блокировки файла, а также режим ожидания доступности затребованной блокировки. Этот параметр определяется комбинацией следующих значений:
LOCKFILE_EXCLUSIVE_LOCK — запрос монопольной блокировки в режиме чтения/записи. Если это значение не задано, запрашивается разделяемая блокировка (только чтение).
LOCKFILE_FAIL_IMMEDIATELY — задает режим немедленного возврата функции с возвращаемым значением равным FALSE, если приобрести блокировку не удается. Если это значение не задано, функция переходит в режим ожидания.