Microsoft visual C++ и MFC

Файловая система - классы CMemFile и CStdioFile

В библиотеку MFC входит класс CMemFile XE "CMemFile" , наследуемый от базового класса CFile. Класс CMemFile представляет файл, размещенный в оперативной памяти. Вы можете работать с объектами класса CMemFile также, как с объектами класса CFile. Отличие заключается в том, что файл, связанный с объектом CMemFile, на самом деле расположен не на магнитном диске, а в оперативной памяти компьютера. За счет этого операции с таким файлом происходят значительно быстрее, чем с обычными файлами.

CMemFile <- CFile <- CObject

Работая с объектами класса CMemFile, можно использовать все методы класса CFile, которые мы уже описали в предыдущей главе. Вы можете записывать данные в такой файл и считывать их. К сожалению, для класса CMemFile не реализованы методы блокировки LockRange и UnlockRange и метод для копирования Duplicate. Кроме этих методов, в состав класса CMemFile включены дополнительные методы.

Для создания объектов класса CMemFile предназначены два различных конструктора. Первый конструктор CMemFile имеет всего один необязательный параметр nGrowBytes:

CMemFile(UINT nGrowBytes = 1024);

Этот конструктор создает в оперативной памяти пустой файл. После создания файл автоматически открывается. Вы не должны специально вызывать метод Open.

Когда вы начинаете запись в такой файл, автоматически выделяется блок памяти. Для получения памяти методы класса CMemFile вызывают стандартные функции malloc, realloc и free. Если выделенного блока памяти недостаточно, его размер увеличивается. Увеличение блока памяти файла происходит частями по nGrowBytes байт. После удаления объекта класса CMemFile используемая им память автоматически возвращается системе.

Второй конструктор класса CMemFile имеет более сложный прототип. Этот конструктор используется в тех случаях, когда вы сами выделяете память для файла:

CMemFile(BYTE* lpBuffer, UINT nBufferSize, 
	UINT nGrowBytes = 0);

Параметр lpBuffer указывает на буфер, который будет использоваться для файла. Размер буфера определяется параметром nBufferSize.

Необязательный параметр nGrowBytes используется более комплексно, чем в первом конструкторе класса. Если nGrowBytes содержит нуль, то созданный файл будет содержать данные из буфера lpBuffer. Длина такого файла будет равна nBufferSize.

Класс CMemFile позволяет получить указатель на область памяти, используемую файлом. Через этот указатель можно непосредственно работать с содержимым файла, не ограничивая себя методами класса CFile.

Для получения указателя на буфер файла вы можете воспользоваться методом Detach:

BYTE * Detach();

Перед эти полезно определить длину файла и соответственно, размер буфера памяти, вызвав метод GetLength.

Метод Detach закрывает данный файл и возвращает указатель на используемый им блок памяти. Если вам требуется опять открыть файл и связать с ним блок оперативной памяти, вызовите метод Attach:

void 
Attach(BYTE* lpBuffer, UINT nBufferSize, UINT nGrowBytes = 0);

Параметры метода Attach соответствуют параметрам второго конструктора класса CMemFile, рассмотренному выше. Параметр lpBuffer указывает на буфер размера nBufferSize, который будет связан с файлом.

Если необязательный параметр nGrowBytes равен нулю, то созданный файл будет содержать данные из буфера lpBuffer. Если nGrowBytes больше нуля, то содержимое буфера lpBuffer игнорируется. Если вы запишете в такой файл больше данных, чем помещается в отведенном вами буфере, его размер автоматически увеличивается на nGrowBytes байт. Для управления буфером файла класс CMemFile вызывает стандартные функции malloc, calloc и free. Поэтому, чтобы не нарушать механизм управления памяти, буфер lpBuffer должен быть создан функциями malloc или calloc.

Модификация класса CMemFile

Вы можете наследовать от класса CMemFile XE "CMemFile" собственные классы. При этом вы можете реализовать свой механизм выделения памяти для файла, чтения и записи данных. Для этого в состав CMemFile входят виртуальные методы Alloc, Free, Realloc, Memcpy и GrowFile.

Методы Alloc, Realloc и Free вызываются другими методами класса CMemFile чтобы выделить блок оперативной памяти для файла, изменить его размер и вернуть после использования операционной системе. Если вы решили сами управлять распределением памяти для файла, вы должны переназначить все эти методы.

Метод Alloc вызывается другими методами класса, когда необходимо получить блок оперативной памяти размера nBytes. Метод возвращает указатель на этот блок:

BYTE * Alloc(DWORD nBytes);

Когда размер файла изменяется, может возникнуть необходимость изменения размера блока памяти, используемого файлом. Для этого методы класса CMemFile могут вызывать метод Realloc:

BYTE * Realloc(BYTE* lpMem, DWORD nBytes);

В качестве параметра методу Realloc передается указатель lpMem на блок памяти и число nBytes, определяющее новый размер блока памяти файла. Метод Realloc возвращает указатель на новый блок памяти. Его адрес может измениться. Если операционная система не может изменить размер блока памяти, метод Realloc возвращает значение NULL.

После использования блока памяти, его необходимо освободить и вернуть операционной системе. Для этого предназначен метод Free:

void Free(BYTE * lpMem);

В качестве параметра lpMem задается адрес блока памяти файла, который надо освободить.

Виртуальные методы класса CFile Read и Write, переназначенные в классе CMemFile, вызывают метод Memcpy. Метод Memcpy предназначен для обмена данными. Вы можете переопределить этот метод в своем классе:

BYTE * 
Memcpy(BYTE* lpMemTarget, BYTE* lpMemSource, UINT nBytes); 

Переменная lpMemSource указывает на область памяти размера nBytes байт, которая должна быть записанная по адресу lpMemTarget. Метод Memcpy возвращает значение соответствующее параметру lpMemTarget.

Если происходит изменение длины файла, вызывается метод GrowFile. В качестве параметра dwNewLen указывается новый размер файла. Вы можете переназначить этот метод в своем классе:

void GrowFile(DWORD dwNewLen);