Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

__except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {

_stprintf(ErrorMessage, _T("\n%s %s"), _T("sortBT, ошибка при обработке файла:"), argv [iFile]);

ReportError(ErrorMessage, 0, TRUE);

}

return 0;

}

В программе 5.2 представлены функции, которые фактически реализуют алгоритмы поиска с использованием бинарного дерева. Первая из этих функций, FillTree, распределяет память в обеих кучах. Вторая функция, KeyCompare, используется также в нескольких других программах в данной главе. Заметьте, что функции FillTree и KeyCompare используют обработчики завершения и исключений программы 5.1, которая вызывает эти функции. Таким образом, ошибки распределения памяти будут обрабатываться основной программой, которая после этого продолжит свое выполнение, переходя к обработке следующего файла.

LPTNODE FillTree(HANDLE hIn, HANDLE hNode, HANDLE hData)

/* Заполнение дерева записями из входного файла. Используется обработчик исключений вызывающей программы. */

{

LPTNODE pRoot = NULL, pNode;

DWORD nRead, i;

BOOL AtCR;

TCHAR DataHold [MAX_DATA_LEN] ;

LPTSTR pString;

while (TRUE) {

/* Разместить и инициализировать новый узел дерева. */

pNode = HeapAlloc(hNode, HEAP_ZERO_MEMORY, NODE_SIZE);

/* Считать ключ из следующей записи файла. */

if (!ReadFile(hIn, pNode->Key, TKEY_SIZE, &nRead, NULL) || nRead != TKEY_SIZE) return pRoot;

AtCR = FALSE; /* Считать данные до конца строки. */

for (i = 0; i < MAX_DATA_LEN; i++) {

ReadFile(hIn, &DataHold [i], TSIZE, &nRead, NULL);

if (AtCR && DataHold [i] == LF) break;

AtCR = (DataHold [i] == CR);

}

DataHold[i – 1] = '\0';

/* Объединить ключ и данные — вставить в дерево. */

pString = HeapAlloc(hData, HEAP_ZERO_MEMORY, (SIZE_T)(KEY_SIZE + _tcslen (DataHold) + 1) * TSIZE);

memcpy(pString, pNode->Key, TKEY_SIZE);

pString [KEY_SIZE] = '\0';

_tcscat (pString, DataHold);

pNode->pData = pString;

InsertTree(&pRoot, pNode);

} /* Конец цикла while (TRUE). */

return NULL; /* Ошибка */

}

BOOL InsertTree(LPPTNODE ppRoot, LPTNODE pNode)

/* Добавить в дерево одиночный узел, содержащий данные. */

{

if (*ppRoot == NULL) {

*ppRoot = pNode;

return TRUE;

}

/* Обратите внимание на рекурсивные вызовы InsertTree. */

if (KeyCompare(pNode->Key, (*ppRoot)->Key) < 0) InsertTree(&((*ppRoot)->Left), pNode);

else InsertTree(&((*ppRoot)->Right), pNode);

}

static int KeyCompare(LPCTSTR pKey1, LPCTSTR pKey2)

/* Сравнить две записи, состоящие из обобщенных символов. */

{

return _tcsncmp(pKey1, pKey2, KEY_SIZE);

}

static BOOL Scan(LPTNODE pNode)

/* Рекурсивный просмотр и отображение содержимого бинарного дерева. */

{

if (pNode == NULL) return TRUE;

Scan(pNode->Left);

_tprintf(_T ("%s\n"), pNode->pData);

Scan(pNode->Right);

return TRUE;

}

Примечание

Очевидно, что данную реализацию дерева поиска нельзя назвать самой эффективной, поскольку дереву поиска ничто не мешает стать несбалансированным. Разумеется, о балансировке дерева поиска следовало бы позаботиться, однако на организацию управления памятью в программе это никак не повлияет.

Динамическая память, распределенная в кучах, должна физически размещаться в файле подкачки. Управление перемещением страниц между физической памятью и файлом подкачки, а также отображением файла подкачки на виртуальное адресное пространство процесса осуществляется средствами ОС, ответственными за управление памятью. По завершении выполнения процесса физическое пространство в этом файле освобождается.

Те же функциональные возможности Windows, которые обеспечивают отображение файла подкачки, позволяют отображать и обычные файлы. Отображение файлов дает следующие преимущества:

• Отпадает необходимость в выполнении операций непосредственного файлового ввода/вывода (чтения и записи).

• Структуры данных, созданные в памяти, будут сохраняться в файле для последующего использования этой же или другими программами. Необходимо тщательно следить за правильностью использования указателей, что иллюстрируется в программе 5.5.

• Становится возможным применение удобных и эффективных алгоритмов, ориентированных на работу с файлами "в памяти" (in-memory files) (сортировка, деревья поиска, обработка строк и тому подобное), которые позволяют обрабатывать хранящиеся в файлах данные даже в тех случаях, когда размеры файлов значительно превышают доступный объем физической памяти. При больших размерах файлов особенности организации страничного обмена могут оказывать заметное влияние на производительность.

• В некоторых случаях значительно повышается эффективность обработки файлов.

• Исчезает необходимость в управлении буферами и манипулировании содержащимися в них данными файлов. Всю эту тяжелую работу выполняет ОС, причем делает она это в высшей степени эффективно и надежно.

• Обеспечивается возможность разделения памяти несколькими параллельно выполняющимися процессами (глава 6) за счет отображения на их виртуальные адресные пространства одного и того же обычного файла или файла подкачки (разделение памяти несколькими процессами является одной из основных причин использования объекта отображения файла подкачки).

• Отпадает необходимость в расходовании излишнего пространства файла подкачки.

ОС сама использует методы отображения файлов для реализации DLL, а также для загрузки и выполнения исполняемых (.EXE) файлов. Библиотеки DLL описаны в конце настоящей главы.

Сначала необходимо создать для открытого файла объект отображения файла (file mapping object), у которого имеется дескриптор, а затем отобразить этот файл или только некоторую его часть на виртуальное адресное пространство процесса. Объектам отображения можно присваивать имена, по которым к ним смогут обращаться другие процессы, разделяющие память совместно с данным процессом. Кроме того, объекты отображения файлов имеют параметры размера и атрибуты защиты.

HANDLE CreateFileMapping(HANDLE hFile, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsa, DWORD dwProtect, DWORD dwMaximumSizeHigh, DWORD dwMaximumSizeLow, LPCTSTR lpMapName)

Возвращаемое значение:в случае успешного выполнения — дескриптор объекта отображения файла, иначе — NULL.

hFile — дескриптор открытого файла, атрибуты защиты которого совместимы с флагами защиты, указанными параметром dwProtect. Значение этого дескриптора (тип данных HANDLE), равное 0xFFFFFFFF (его эквивалент — символическая константа INVALID_HANDLE_VALUE), соответствует системному файлу подкачки, и его можно использовать для организации разделения памяти несколькими процессами без создания отдельного файла.

LPSECURITY_ATTRIBUTES — позволяет указать атрибуты защиты объекта отображения.