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標(biāo) 題:Windows系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)之內(nèi)存映射
作 者: 北極星2003
時(shí) 間: 2006-08-11 22:03
鏈 接: http://bbs.pediy.com/showthread.php?threadid=30410
詳細(xì)信息:

Windows系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)之內(nèi)存映射

【作者】北極星2003
【來源】看雪技術(shù)論壇（bbs.pediy.com） 
【時(shí)間】2006年8月11日

  相信對(duì)于大家來說，內(nèi)存映射技術(shù)已經(jīng)是個(gè)很熟悉的技術(shù)了。在這里我只是作個(gè)總結(jié)，希望對(duì)那些新手朋友有幫助。

  內(nèi)存映射文件通常有兩個(gè)用途：一是內(nèi)存映射磁盤文件，這對(duì)于大數(shù)據(jù)文件的處理比較適合；二是共享內(nèi)存，作為進(jìn)程間通信的一種方式。

附件：memmap.rar

實(shí)例一：內(nèi)存映射實(shí)例--文件分割器

 

 
1、  設(shè)計(jì)目標(biāo)
設(shè)計(jì)文件分割器，作為演示內(nèi)存映射磁盤文件實(shí)例。

2、  設(shè)計(jì)思路
  內(nèi)存映射磁盤文件的一般步驟：
（1）  打開文件
（2）  創(chuàng)建內(nèi)存映射內(nèi)核對(duì)象
（3）  映射文件視圖
（4）  在內(nèi)存中處理數(shù)據(jù)
（5）  卸載文件視圖
（6）  關(guān)閉內(nèi)存映射內(nèi)核對(duì)象
（7）  關(guān)閉文件

分割思路，把原文件按照設(shè)置的文件塊大小依次映射到內(nèi)存，然后生成一個(gè)新文件，下圖中藍(lán)色箭頭所示。
還原思路，把子文件依次映射到內(nèi)存，然后再回寫到原文件的各個(gè)部分，下圖中紅色箭頭所示。

 
 
3、  詳細(xì)設(shè)計(jì)
（1）  定義文件信息塊結(jié)構(gòu)
文件信息塊保存著分割文件時(shí)的信息，也是還原時(shí)的必備文件。

代碼:
typedef struct _FILE_ITEM_INFO {  DWORD  dwLowFileSize ;    // 文件大小低字段  DWORD  dwHighFileSize ;  // 文件大小高字段  DWORD  dwPartSize ;      // 文件塊大小  DWORD  dwPartNum ;    // 文件塊數(shù)量  CString  szFileName ;      // 源文件名} FILE_ITEM_INFO ;typedef FILE_ITEM_INFO* PFILE_ITEM_INFO ;

（2）  文件分割實(shí)現(xiàn)部分

代碼:
DWORD CFD::FDFileDivide  ( PFILE_ITEM_INFO pItem ){  // 刪除該文件原有的分塊文件  this->DeleteAllPartFiles ( pItem->szFileName ) ;  // 創(chuàng)建信息文件  HANDLE hFile = CreateFile (     pItem->szFileName + ".INFO",      GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,     FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,     NULL,     CREATE_ALWAYS,     FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,     NULL ) ;  if ( hFile == INVALID_HANDLE_VALUE )    return GetLastError() ;    // 寫入信息文件  DWORD dwWriteByte ;  WriteFile ( hFile, &(pItem->dwLowFileSize),  sizeof(DWORD),  &dwWriteByte, NULL ) ;  WriteFile ( hFile, &(pItem->dwPartSize),  sizeof(DWORD),  &dwWriteByte, NULL ) ;  WriteFile ( hFile, &(pItem->dwPartNum),    sizeof(DWORD),  &dwWriteByte, NULL ) ;  CloseHandle ( hFile ) ;  // 打開目標(biāo)文件  hFile = CreateFile (     pItem->szFileName,      GENERIC_READ,     FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,     NULL,     OPEN_EXISTING,     FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,     NULL ) ;  if ( hFile == INVALID_HANDLE_VALUE )    return GetLastError() ;  // 創(chuàng)建文件內(nèi)存映射內(nèi)核對(duì)象  HANDLE hMapFile = CreateFileMapping (     hFile,       NULL,     PAGE_READONLY,     0,     0,     NULL ) ;  if ( hMapFile == NULL )  {    CloseHandle ( hFile ) ;    return GetLastError() ;  }  CString TempStr ;  DWORD  dwCurAddr = 0, dwCurPart = 0 ;  LPVOID lpMapAddr = 0 ;  // 分塊循環(huán)映射文件  for ( UINT i = 1; i <= pItem->dwPartNum; i++ )  {    dwCurPart = pItem->dwLowFileSize - dwCurAddr ;    if ( dwCurPart > pItem->dwPartSize )      dwCurPart = pItem->dwPartSize ;    lpMapAddr = MapViewOfFile ( hMapFile, FILE_MAP_READ, 0, dwCurAddr, dwCurPart ) ;    if ( lpMapAddr == NULL )    {      CloseHandle ( hMapFile ) ;      CloseHandle ( hFile ) ;      return GetLastError() ;    }    dwCurAddr += dwCurPart ;    TempStr.Format ( "%s.PART_%d", pItem->szFileName, i ) ;    DeleteFile ( TempStr ) ;        HANDLE hNewFile = CreateFile (       TempStr,      GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,       FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,       NULL,       CREATE_ALWAYS,       FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,       NULL ) ;    if ( hFile == INVALID_HANDLE_VALUE )      return GetLastError() ;        HANDLE hNewMapFile = CreateFileMapping (      hNewFile,         NULL,       PAGE_READWRITE,       0,       dwCurPart,       NULL ) ;    if ( hNewMapFile == NULL )    {      CloseHandle ( hNewFile ) ;      return GetLastError() ;    }    LPVOID lpNewMapAddr = MapViewOfFile ( hNewMapFile, FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 0 ) ;    if ( lpMapAddr == NULL )    {      CloseHandle ( hNewMapFile ) ;      CloseHandle ( hNewFile ) ;      return GetLastError() ;    }    memcpy ( lpNewMapAddr, lpMapAddr, dwCurPart ) ;        UnmapViewOfFile ( lpMapAddr ) ;    UnmapViewOfFile ( lpNewMapAddr ) ;    CloseHandle ( hNewMapFile ) ;    CloseHandle ( hNewFile ) ;  }  CloseHandle ( hMapFile ) ;  CloseHandle ( hFile ) ;  return 0 ;}

（3）  文件還原部分

代碼:
DWORD CFD::FDFileConnect  ( PFILE_ITEM_INFO pItem ){  DeleteFile ( pItem->szFileName ) ;  // 打開目標(biāo)文件  HANDLE hFile = CreateFile (     pItem->szFileName,      GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,     FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,     NULL,     CREATE_ALWAYS,     FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,     NULL ) ;  if ( hFile == INVALID_HANDLE_VALUE )    return GetLastError() ;  // 創(chuàng)建文件內(nèi)存映射內(nèi)核對(duì)象  HANDLE hMapFile = CreateFileMapping (     hFile,       NULL,     PAGE_READWRITE,     0,     pItem->dwLowFileSize,     NULL ) ;  if ( hMapFile == NULL )  {    CloseHandle ( hFile ) ;    return GetLastError() ;  }  CString TempStr ;  DWORD  dwCurAddr = 0, dwCurPart = 0 ;  LPVOID lpMapAddr = 0 ;  // 分塊循環(huán)映射文件  for ( UINT i = 1; i <= pItem->dwPartNum; i++ )  {    dwCurPart = pItem->dwLowFileSize - dwCurAddr ;    if ( dwCurPart > pItem->dwPartSize )      dwCurPart = pItem->dwPartSize ;    lpMapAddr = MapViewOfFile ( hMapFile, FILE_MAP_WRITE, 0, dwCurAddr, dwCurPart ) ;    if ( lpMapAddr == NULL )    {      CloseHandle ( hMapFile ) ;      CloseHandle ( hFile ) ;      return GetLastError() ;    }    dwCurAddr += dwCurPart ;    TempStr.Format ( "%s.PART_%d", pItem->szFileName, i ) ;        HANDLE hNewFile = CreateFile (       TempStr,      GENERIC_READ,       FILE_SHARE_READ|FILE_SHARE_WRITE,       NULL,       OPEN_EXISTING,       FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,       NULL ) ;    if ( hFile == INVALID_HANDLE_VALUE )    {      UnmapViewOfFile ( lpMapAddr ) ;      CloseHandle ( hMapFile ) ;      CloseHandle ( hFile ) ;      return GetLastError() ;    }        HANDLE hNewMapFile = CreateFileMapping (      hNewFile,         NULL,       PAGE_READONLY,       0,       0,       NULL ) ;    if ( hNewMapFile == NULL )    {        UnmapViewOfFile ( lpMapAddr ) ;      CloseHandle ( hMapFile ) ;      CloseHandle ( hFile ) ;      CloseHandle ( hNewFile ) ;      return GetLastError() ;    }    LPVOID lpNewMapAddr = MapViewOfFile ( hNewMapFile, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0 ) ;    if ( lpMapAddr == NULL )    {        UnmapViewOfFile ( lpMapAddr ) ;      CloseHandle ( hMapFile ) ;      CloseHandle ( hFile ) ;      CloseHandle ( hNewMapFile ) ;      CloseHandle ( hNewFile ) ;      return GetLastError() ;    }    memcpy ( lpMapAddr, lpNewMapAddr, dwCurPart ) ;    FlushViewOfFile ( lpMapAddr, dwCurPart ) ;    UnmapViewOfFile ( lpMapAddr ) ;    UnmapViewOfFile ( lpNewMapAddr ) ;    CloseHandle ( hNewMapFile ) ;    CloseHandle ( hNewFile ) ;  }  CloseHandle ( hMapFile ) ;  CloseHandle ( hFile ) ;  this->DeleteAllPartFiles ( pItem->szFileName ) ;  return 0 ;}

（4）  性能測(cè)試
對(duì)于小文件沒有測(cè)試的必要，這里選個(gè)較大的文件作為測(cè)試對(duì)象。
測(cè)試平臺(tái)信息：P4 2.26GHz + WinXP sp2 + 256 MB內(nèi)存
測(cè)試對(duì)象大?。?03 MB
如果塊大小為 10 MB, 分割需6秒左右，還原（合并）需7秒左右
如果塊大小為 1 MB, 分割需13秒左右，還原（合并）需12秒左右

 
實(shí)例二：共享內(nèi)存示例
 

 

 

1、  設(shè)計(jì)目標(biāo)
在兩個(gè)相互獨(dú)立的進(jìn)程間通過文件映射對(duì)象來分配和訪問同一個(gè)共享內(nèi)存塊的應(yīng)用實(shí)例。

2、  設(shè)計(jì)思路
這個(gè)例子比較簡(jiǎn)單，從寫入端進(jìn)程把信息寫到共享內(nèi)存，然后讀取端進(jìn)程從共享內(nèi)存中讀取信息。

 
 
3、  詳細(xì)設(shè)計(jì)
（1）  創(chuàng)建共享內(nèi)存

代碼:
void CShareMemDlg::OnSetup() {  if ( bSetup )  {    this->MessageBox ( "已經(jīng)建立共享內(nèi)存文件" ) ;    return ;  }  hMapFile = CreateFileMapping (    INVALID_HANDLE_VALUE,    NULL,    PAGE_READWRITE | SEC_COMMIT,    0,    uShareMemSize,    "ShareMemSample" ) ;  if ( hMapFile == NULL )  {    this->MessageBox ( "創(chuàng)建共享內(nèi)存映射文件失敗!" ) ;    return ;  }  lpBase  = MapViewOfFile (     hMapFile,     FILE_MAP_READ|FILE_MAP_WRITE,    0,    0,    0 ) ;  if ( this->lpBase == NULL )  {    this->MessageBox ( "創(chuàng)建共享內(nèi)存映射文件失敗!" ) ;    return ;  }  this->MessageBox ( "創(chuàng)建內(nèi)存共享成功!" ) ;  bSetup = true ;}

  （2）從共享內(nèi)存中讀取信息

代碼:
void CShareMemReadDlg::OnRead() {  HANDLE hMapFile = OpenFileMapping ( FILE_MAP_READ, FALSE, "ShareMemSample");   if ( hMapFile == NULL )  {    DWORD dwErrorCode = GetLastError () ;    this->MessageBox ( "打開共享內(nèi)存映射文件失敗!" ) ;    return ;  }  LPVOID lpBase = MapViewOfFile (     hMapFile,     FILE_MAP_READ,    0,    0,    0 ) ;  if ( lpBase == NULL )  {    DWORD dwErrorCode = GetLastError () ;    this->MessageBox ( "打開共享內(nèi)存映射文件失敗!" ) ;    return ;  }  char *pReadInfo = (char*)lpBase ;  UINT uLength = strlen ( pReadInfo ) ;      memcpy ( this->m_ReadInfo.GetBuffer( uLength + 1 ), lpBase, uLength + 1 ) ;  this->UpdateData ( false ) ;  UnmapViewOfFile ( lpBase ) ;  CloseHandle ( hMapFile ) ;}

【參考文獻(xiàn)】
[1].Windows核心編程 Jeffrey Richter著