《Win32多线程程序设计》学习笔记 第6章 Overlapped I/o 在你的身后变戏法

这章很重要，所以才把放到最后写，压轴，同时希望自己能认真的总结一下。这一章主要就是异步编程的内容，自己的理解

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。事实上，操作系统内部正是以线程来完成overlapped I/O,你可以获得线程的所有利益不需要付出什么代价。

[b]Win32文件操作函数[/b]

win32中有3个基本的函数来执行I/O，分别是CreateFile, ReadFile, WriteFile. 关闭文件调用CloseHandle即可。

CreateFile可以用来打开各种资源，包括（不限于）

文件（硬盘，光盘，软盘或其他）

串行口和并行口

Named Pipes

Console

HANDLE CreateFile(
LPCTSTR lpFileName, //文件名称
DWORD dwDesiredAccess, //存取模式，读或写
DWORD dwShareMode, //共享模式
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //安全属性
DWORD dwCreationDisposition, //如何产生
DWORD dwFlagsAndAttributes, //文件属性
HANDLE hTemplateFile //临时文件，将拥有全部的属性拷贝
);

第6个参数dwFlagsAndAttributes是使用overlapped I/O的关键。可以是多个数值组合在一起。对于overlapped I/O关键的是FILE_FLAG_OVERLAPPED。通过这个参数可以指定是同步或者异步访问，不能2个都指定。

overlapped I/O可以同时读或写文件的许多部分，这些操作都使用相同的文件handle。因此，当你使用overlapped I/O时，每个读写操作都要包含文件位置。如果有多个overlapped请求，那么执行的次序无法保证。不能使用标准的C库来实现overlapped 操作，必须要以ReadFile和WriteFile来完成。

BOOL ReadFile(
HANDLE hFile, //欲读的文件
LPVOID lpBuffer, //接受数据的缓冲区
DWORD nNumberOfBytesToRead, // 欲读取的字节个数
LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // 实际读取的字节个数的地址
LPOVERLAPPED lpOverlapped // 指针，指向overlapped info结构
);

BOOL WriteFile(
HANDLE hFile,
LPCVOID lpBuffer,
DWORD nNumberOfBytesToWrite,
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
LPOVERLAPPED lpOverlapped
);

typedef struct _OVERLAPPED {
ULONG_PTR Internal; //通常保留，当GetOverLappedResult返回False时，有用
ULONG_PTR InternalHigh; /通常保留，当GetOverlappedResult返回TRue时，有用
union {
struct {
DWORD Offset; //读写的偏移地址
DWORD OffsetHigh; //64位地址中较高的32位
};
PVOID Pointer;
};
HANDLE hEvent; //一个手动重置的eventuixiang，当overlapped 完成时激发
} OVERLAPPED, *OVERLAPPEDLPOVERLAPPED;

OVERLAPPED的2个功能，识别每一个正在进行的overlapped操作，你和系统之间的共享区域，参数在这个区域中双向传递。
由于OVERLAPPED结构的生命周期超越ReadFile和writeFile,所以要将其放在一个安全的地方，就是heap。

[b] 被激发的File Handles[/b]

最简单的overlapped I/O类型，是使用它自己的文件handle作为同步机制。首先以FILE_FLAG_OVERLAPPED告诉win32说你不要使用默认的同步IO。然后设立一个OVERLAPPED结构，其中包含“IO请求”的所有必要参数，并以此识别这个IO请求，直到完成为止。接下来，调用ReadFile并以OVERLAPPED结构的地址作为最后一个参数。这时，就可以等待win32为你处理io，你可以做其他的事情了。 如果你需要等待overlapped IO的执行结果，作为WaitForMultipleObjects的一部分，请在handle数组中加上这个文件handle。 当完成操作后，可调用GetOverlappdedResult以确定结果如何。

代码

BOOL WINAPI GetOverlappedResult(
HANDLE hFile, //文件或者设备的handle
LPOVERLAPPED lpOverlapped, //一个指向OVERLAPPED结构的指针
LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred, //指针，获得真正传送的字节个数
BOOL bWait //是否要等待操作完成
);

返回值：如果overlapped操作成功，返回TRUE，失败返回FALSE。如果bWait为False而overlapped还没有完成，GetLastError会传回ERROR_IO_INCOMPLETE.

我们要注意，虽然我们要求进行overlapped操作，但如果数据可以很快的传送，那么文件操作就可能会在REadfile返回之前完成，而ReadFile返回TRUE。

如果请求进行overlapped操作，那么ReadFile和WriteFile常规情况下会返回FALSE, 我们必须调用GetLastError并确定它传回ERROR_IO_PENDING，以为着IO操作被放进队列中等待执行。如果是其他返回值，就代表一个真正的错误了。

被激发的Event对象

以文件handle作为激发机制，如果在一个文件上有多个overlapped操作时，无法得知那个overlapped操作完成了。这时，我们可以使用OVERLAPPED结构中的最后一个event handle位，当这个栏位设为一个event对象时，系统核心会在overlapped操作完成时，自动将这个event 对象激发。每个操作都有独一无二的event对象，所使用的event对象必须是手动重置的。