Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows
В книге [19] показано, как использовать Unicode на практике. Изложение сопровождается различными рекомендациями, а также рассмотрением международных стандартов и вопросов программирования, связанных с учетом региональных особенностей.
На домашней странице компании Microsoft вы найдете несколько полезных статей о стандарте Unicode. Основной является статья "Unicode Support in Win32" ("Поддержка Unicode в Win32"), отталкиваясь от которой вы, используя средства поиска, сможете отыскать все остальные.
UNIXВ главах 3 и 4 книги [40] рассматриваются файлы и каталоги UNIX, а в главе 11 — терминальный ввод/вывод.
Для быстрого ознакомления с командами UNIX можете обратиться к книге [15].
Упражнения
2.1. Напишите небольшую программу для тестирования обобщенных версий функций printf и scanf.
2.2. Модифицируйте функцию CatFile в программе 2.3 таким образом, чтобы при связывании дескриптора стандартного вывода с консолью в ней использовалась не функция WriteFile, а функция WriteConsole.
2.3. Параметры вызова функции CreateFile позволяют задавать различные характеристики способа доступа к файлу, что может быть использовано для повышения производительности программ. В качестве примера можно привести параметр FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN. Используйте этот флаг в программе 2.5 и выясните, приведет ли это к улучшению показателей производительности при работе с файлами большого размера. Результаты для нескольких систем приведены в приложении В. Исследуйте также влияние флага FILE_FLAG_NO_BUFFERING.
2.4. Исследуйте, насколько ощутимы различия в производительности для файловых систем FAT и NTFS при использовании функции atou в случае преобразования файлов большого размера.
2.5. Выполните программу 2.4 с использованием и без использования определения символической константы UNICODE. Как это влияет на результаты, если таковое влияние вообще наблюдается? Если имеется такая возможность, выясните, способны ли программы правильно выполняться в системах Windows 9x.
2.6. Сопоставьте информацию, предоставляемую функциями perror (библиотека С) и ReportError в случае таких распространенных ошибок, как попытка открытия несуществующего файла.
2.7. Протестируйте подавление функцией ConsolePrompt (программа 2.1) эхо-отображения клавиатурного ввода, используя ее для вывода запроса на ввод и подтверждение пароля пользователем.
2.8. Выясните, что происходит, когда для вывода на консоль используются смешанные вызовы функций обобщенной библиотеки С и функций Windows WriteFile и WriteConsole. Дайте происходящему свое объяснение.
2.9. Напишите программу сортировки массива строк Unicode. Изучите различия между случаями сортировки слов и строк с помощью функций lstrcmp и _tcscmp. Приводит ли использование функции lstrlen к получению иных результатов по сравнению с функцией _tcslen? Вам могут пригодиться содержащиеся в оперативной справочной системе Microsoft замечания в описании функции CompareString.
2.10. Расширьте реализацию функции Options таким образом, чтобы она выводила сообщение об ошибке, если в командной строке указаны опции, которые отсутствуют в списке разрешенных опций, заданных в параметре OptionString данной функции.
2.11. В приложении В приводятся данные о показателях производительности для копирования файлов и их преобразования при помощи функции atou с использованием различных вариантов реализации программы и файловых систем. Исследуйте с помощью тестовых программ показатели производительности на доступных вам системах. Кроме того, если возможно, исследуйте показатели производительности для сетевых файловых систем, SAN и так далее, чтобы выяснить, каким образом проявляются различия в организации хранения данных при осуществлении последовательного доступа к файлам.
ГЛАВА 3
Усовершенствованные средства для работы с файлами и каталогами и знакомство с реестром
Файловые системы обеспечивают не только простую последовательную обработку файлов; кроме этого, они должны предоставлять возможности прямого доступа к файлам и блокирования файлов, а также предлагать средства для управления каталогами и атрибутами файлов. В данной главе, которая начинается с обсуждения прямого доступа к файлам, требуемого для обслуживания баз данных, обработки файлов и решения целого ряда других задач, демонстрируются методы непосредственного доступа к данным, находящимся в произвольном месте файла, которые обеспечиваются файловыми указателями. Для этого, в частности, нам надо будет обсудить использование 64-битовых указателей Windows, поскольку файловая система NTFS способна поддерживать файлы гигантских размеров.
Далее будут рассмотрены методы просмотра каталогов, рассказано о том, что такое атрибуты файлов, такие, например, как метки времени, атрибуты прав доступа или размер файла, и показано, как управлять атрибутами и интерпретировать их. Наконец, вы ознакомитесь с тем, как использовать блокирование файлов с целью предотвращения попыток изменения их содержимого одновременно несколькими процессами.
Завершает данную главу рассмотрение реестра Windows — централизованной базы данных, хранящей информация о конфигурации системы, которой могут пользоваться как приложения, так и сама операционная система. Приведенный в конце главы пример программы показывает, что функции, с помощью которых осуществляется доступ к реестру, и структура соответствующих программ напоминают те, которые применяются для управления файлами и каталогами, что и послужило причиной включения этой темы в данную главу.
64-битовая файловая система
Win32 и Win64, работающие с NTFS, поддерживают 64-битовую адресацию в файлах, и поэтому допустимыми являются файлы размером до 264 байт.
В 32-разрядных файловых системах, характеризующихся наличием 232 –байтового предела, допустимый размер файлов ограничивается величиной 4 Гбайт (4х109 байт). Для некоторых приложений, включая крупные базы данных и мультимедийные системы, это ограничение носит серьезный характер, что вынуждает современные ОС обеспечивать поддержку файлов гораздо больших размеров. Файлы, размеры которых превышают 4 Гбайт, иногда называют гигантскими (huge).
Вполне очевидно, что многим приложения гигантские файлы никогда не понадобятся, так что большинству программистов на протяжении ближайших нескольких лет возможностей 32-битовой файловой адресации будет вполне достаточно. Однако, с учетом темпов технической модернизации и увеличения емкости дисков[14], улучшения их стоимостных показателей и повышения уровня требований со стороны приложений, целесообразно уже с самого начала работы над новым проектом предусмотреть возможность использования 64-битовых адресов.
Несмотря на возможность использования 64-битовой адресации файлов и поддержку гигантских файлов, интерфейс Win32, в силу его привязки к 32-битовой адресации памяти, о чем говорится в главе 5, остается API 32-битовой ОС, так что для работы с 64-битовыми адресами памяти нам потребуется интерфейс Win64.
Указатели файлов
В Windows аналогично тому, как это предусмотрено в UNIX, библиотеке С и почти любой другой ОС, для каждого дескриптора открытого файла поддерживается указатель файла (file pointer), отмечающий позицию текущего байта в данном файле. Именно эта позиция служит отправной точкой для последующей передачи данных при выполнении очередной операции WriteFile или ReadFile, что сопровождается увеличением значения указателя файла на соответствующее количество переданных байт. При открытии файла путем вызова функции CreateFile указатель файла принимает нулевое значение, отмечающее начало файла, которое изменяется по мере чтения или записи каждого очередного байта. Ключевую роль в обеспечении возможности прямого доступа к данным, хранящимся в файле, играет функция SetFilePointer, позволяющая устанавливать значения указателя файла.
Функция SetFilePointer является первой из функций, на примере которых мы познакомимся с обработкой 64-битовых указателей файлов NTFS. Методы, основанные на этой функции, не всегда удобны в применении, и поэтому функцию SetFilePointer проще всего использовать в случае небольших файлов.
DWORD SetFilePointer(HANDLE hFile, LONG lDistanceToMove, PLONG lpDistanceToMoveHigh, DWORD dwMoveMethod)
Возвращаемое значение: младшее двойное слово (DWORD, беззнаковое) нового значения указателя файла. Старшая часть значения этого указателя помещается в двойное слово, на которое указывает указатель lpDistanceToMoveHigh (если он отличен от NULL). В случае неудачного завершения функция возвращает значение 0xFFFFFFFF.
ПараметрыhFile — дескриптор файла, который должен быть создан с правами доступа по чтению или по записи (или с правами доступа одновременно обоих типов).
IDistanceToMove — 32-битовое число типа LONG со знаком, указывающее величину смещения, на которое должен быть перемещен указатель файла, или число типа LONG без знака, указывающее позицию, в которую должен быть перемещен указатель файла, в зависимости от значения параметра dwMoveMethod.
