win32多线程程序设计笔记（第六章下）

接着，我们讲解具体overlap I/O的使用。对于overlapped I/O的讨论，从简单的应用开始，然后再演变到最高级的应用：

激发的文件handles； 激发的Event对象； 异步过程调用（APCs）； I/O completion ports




一、激发的文件Handles


以文件handle作为激发机制，熟悉一下异步过程： 1）打开文件，使用FILE_FLAG_OVERLAPPED作为参数指示为异步操作； 2）设置OVERLAPPED结构（进行设置） 3）调用读写操作，并将OVERLAPPED结构作为读写操作的最后一个参数
下面引用书上的例子，来说明 overlapped：

//反馈函数，供overlapped I/O操作完成时调用VOID WINAPI FileIOCompletionRoutine(DWORD dwErrorCode, //完成码                   DWORD dwNumberOfBytesTransfered,   // 被传递的字节数目                   LPOVERLAPPED lpOverlapped )        // 指向OVERLAPPED 结构的指针                 {    //这里运用了一个技巧，因为使用 APCs技术；那么OVERLAPPED 结构的event栏位没有什么用，可以用它来传递一些参数。    //在这里利用它传递序号，以表明是完成了 overlapped I/O    int nIndex = (int )(lpOverlapped->hEvent);        switch ( nIndex )   //针对nIndex ，做一些操作    {        case 1 :                               // 做一些操作。。。　                break;        case 2 :                 // 做一些操作。。。　                break;        //…    }           //如果所有overlapped I/O都处理完毕，将全局 event激发，使主程序结束    if (++nCompletionCount == MAX_REQUESTS)        SetEvent(ghEvent);}int main(){        ghEvent=CreateEvent(NULL,TRUE,FALSE, NULL );//构造全局event          ghFile = CreateFile( szPath,                      GENERIC_READ,                    FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,                    NULL,                    OPEN_EXISTING,                    FILE_FLAG_OVERLAPPED,                    NULL     );               // 以overlapped 的方式打开文件   　     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);       }       // 等待所有操作完成       WaitForSingleObjectEx(ghEvent, INFINITE, TRUE );        CloseHandle(ghFile);       return EXIT_SUCCESS;}int QueueRequest(int nIndex, DWORD dwLocation, DWORD dwAmount){        gOverlapped[nIndex].hEvent = (HANDLE)nIndex; //记录overlapped 的序号    gOverlapped[nIndex].Offset = dwLocation;     //记录文件开始点        ReadFileEx(ghFile,gBuffers[nIndex],dwAmount,&gOverlapped[nIndex],FileIOCompletionRoutine);   //当读文件完成后自动调用FileIOCompletionRoutine}



以上的三个程序片段都是对overlapped I/O具体运用；对付一般的I/O操作应是可以了，如果你需要更高的效率，那么你就需要书上提到的I/O Completion Ports了。 ===========================================

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I/O Completion Ports也许是最好的方法了（看看书P172-P173你是否会有这种感觉呢？）；但I/O Completion Ports 好像很难理解，我试着从自己理解的角度来写写心得（也许不对）；描述：把I/O Completion Ports看作容器，那么在这个容器中放置若干个线程（书上说最好是cpu个数＊2＋2），这些个线程随时随地的将被激活去服务I/O请求。 为什么I/O Completion Ports会很有效率？我是这样想的：首先容器中保持的线程可以随时承担服务I/O请求的任务，其主要特点是：两个线程在不同的时间可以服务同一个I/O请求；第二：这些个线程的调度由系统选择安排。系统总是在它认为最合适的时机去调度线程做最合适的事。书上还说了其它的一些有利于效率的工作，我就不再一一描述了。 下面我们来看一下运用I/O Completion Ports这是咱们最关心的： 在P179有一个操作概观：对着它，我来解释书上I/O Completion Ports 的例子。 //注意：一定要对着书，把下面用到的WIN32函数的每个参数的含义弄清楚，这很重要//——————产生一个I/O completion port ① //构造一个I/O completion port ghCompletionPort = CreateIoCompletionPort( INVALID_HANDLE_VALUE,NULL, //不使用任何port0, //这个参数用于在线程间传递参数，此时设为空 0 // 使用默认的线程数); //——————让它和一个文件handle产生关联 ② //将socket关联到①产生的I/O completion port,那么以后发生在这个socket//上的任何I/O操作，都由此I/O completion port中的线程处理CreateIoCompletionPort( (HANDLE)newsocket,　//注意，这里是socket;原因见书P184 ghCompletionPort, 　//指定的I/O completion port (DWORD)pKey, //一个指针，指向自定义的结构 0 // 使用默认的线程数 ); /* pKey,用于记录在newsocket上发生的操作，在这里指向一个自定义的结构，此结构中保存从客户端读入的数据和写回客户的数据*///——————产生一堆线程 ③ CreateWorkerThreads(); //——————下面是④、⑤步 //下面这段代码在线程函数ThreadFunc中for (;;){//——————让每一个线程都在completion port上等待 ④ //下面这个函数相当于WaitForSingleObject;[提醒一下：这种等待不是忙等待] //当一个线程读操作完成后，此函数返回 bResult = GetQueuedCompletionStatus( ghCompletionPort, //指定在哪一个端口上等待 &dwNumRead, &(DWORD) pCntx, //一个指针，收到CreateIoCompletionPort所定义的key &lpOverlapped, INFINITE );/*说明：pCntx就是CreateIoCompletionPort（）中参数pkey；读出的数据被指定放入pkey->InBuffer中 ,仔细看看程序代码及p183的叙述，你就会发现在I/O Completion Ports中的线程是通过pkey来判别不同的客户端的*/ if (bResult==读完 ) {　//将读出的数据保存到pCntx->OutBuffer中//注意：pCntx->nOutBufIndex记录着当前客户端已读出的数据的位置 char *pch = &pCntx->OutBuffer[pCntx->nOutBufIndex++]; *pch++ = pCntx->InBuffer[0];*pch = '/0'; if (pCntx->InBuffer[0] == '/n'){//如果读完了，将收到的信息写回客户端//——————开始对着那个文件handle发出一些overlapped I/O请求 ⑤ WriteFile( (HANDLE)(pCntx->sock), pCntx->OutBuffer, pCntx->nOutBufIndex, &pCntx->dwWritten, &pCntx->ovOut ); pCntx->nOutBufIndex = 0;}//没有读完//——————开始对着那个文件handle发出一些overlapped I/O请求 ⑤/*下面这一段我将书上的IssueRead(pCntx)拿掉了，替换它的是IssueRead(pCntx)函数的实现*///读操作,引发I/O completion port的操作 bResult = ReadFile( (HANDLE)pCntx->sock, //记取客户端的socket pCntx->InBuffer, //将从客户端的中读取的字符写入InBuffer 1, //每次读取一个字符 &numRead, &pCntx->ovIn //嘿！这家伙在这没啥用 ); } 上面程序片段没有列出“避免Completion Packets”的程序代码。当写入操作完成时，I/O　Completion port将收到一个Packets以说明写入操作成功与否；如果写入操作的结果（成功或失败）不是很重要，那么我们肯定不希望在每次写入操作后都接收这样一个Packets（因为浪费时间）,我要屏蔽它，可以向下面这样: OVERLAPPED overlap; //对hEvent向下面这样处理 overlap.hEvent = CreateEvent(…); overlap.hEvent = (HANDLE)((DWORD)overlap.hEvent | 0x1); //那么 “写操作”使用这个经过处理的 overlap后，I/O　Completion port不会再发Packets WriteFile(….&overlap);