第6章 Overlapped I/O， 在你身后变戏法 ---Win32 文件操作函数 -2

Win32 之中有三个基本的函数用来执行 I/O，它们是：
        i CreateFile()
        i ReadFile()
        i WriteFile()
    没有另外哪一个函数用来关闭文件，只要调用 CloseHandle() 即可。本章对于这些函数将只涵盖其与 overlapped I/O 有关的部分，至于其他和文件 I/O有关的部分，请参考 Win32 Programmer's Reference。
        CreateFile() 可以用来打开各式各样的资源，包括（但不限制于）：
            i 文件（硬盘、软盘、光盘或其他）
            i 串行口和并行口（serial and parallel ports）
            i Named pipes
            i Console（请看第８章）
        CreateFile() 的函数原型看起来像这样：
        
        HANDLE CreateFile(
            LPCTSTR lpFileName, // 指向文件名称
            DWORD dwDesiredAccess, // 存取模式（读或写）
            DWORD dwShareMode, // 共享模式（share mode）
            LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, // 指向安全属性结构
            DWORD dwCreationDisposition, // 如何产生
            DWORD dwFlagsAndAttributes, // 文件属性
            HANDLE hTemplateFile // 一个临时文件，将拥有全部的属性拷贝
        );
            其中第６个参数 dwFlagsAndAttributes 是使用 overlapped I/O 的关键。这个参数可以藉由许多个数值组合在一起而完成，其中对于本处讨论最重要的一个数值便是 FILE_FLAG_OVERLAPPED。你可以藉着这个参数，指定使用同 步（传统的）调用，或是使用 overlapped（异步）调用，但不能够两个都指定。换句话说，如果这个标记值设立，那么对该文件的每一个操作都将是overlapped。
    一个不常被讨论的 overlapped I/O 性质是，它可以在同一时间读（或写）文件的许多部分。微妙处在于这些操作都使用相同的文件 handle。因此，当你使用 overlapped I/O 时，没有所谓“目前的文件位置”这样的观念。每一次读或写的操作都必须包含其文件位置。
    如果你发出许多个 overlapped 请求，那么执行次序无法保证。虽然你在单一磁盘中对文件进行操作时很少会有这样的行为，但如果面对多个磁盘，或不同种类的设备（如网络和磁盘），就常常会看到 I/O 请求完全失去次序。
    你将不可能藉由调用 C runtime library 中的 stdio.h 函数而使用overlapped I/O。因此，没有很方便的方法可以实现 overlapped text-based I/O。例如，fgets() 允许你一次读取一行文字，但你不能够使用 fgets()、fprintf() 或任何其他类似的 C runtime 函数来进行 overlapped I/O。
    Overlapped I/O 的基本型式是以 ReadFile() 和 WriteFile() 完成的。这个函数的原型如下：
        
        BOOL ReadFile(
            HANDLE hFile, // 欲读之文件
            LPVOID lpBuffer, // 接收数据之缓冲区
            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
        );

        BOOL WriteFile(
            HANDLE hFile, // 欲写之文件
            LPCVOID lpBuffer, // 储存数据之缓冲区
            DWORD nNumberOfBytesToWrite, // 欲写入的字节个数
            LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, // 实际写入的字节个数的地址
            LPOVERLAPPED lpOverlapped // 指针，指向 overlapped info
        );
    这两个函数很像 C runtime 函数中的 fread() 和 fwrite()，差别在于最后一个参数lpOverlapped 。如果CreateFile() 的第６ 个参数被指定为FILE_FLAG_ OVERLAPPED，你就必须在上述的 lpOverlapped 参数中提供一个指针，指向一个 OVERLAPPED 结构。

OVERLAPPED 结构
    OVERLAPPED 结构执行两个重要的功能。第一，它像一把钥匙，用以识别每一个目前正在进行的 overlapped 操作。第二，它在你和系统之间提供了一个共享区域，参数可以在该区域中双向传递。
    OVERLAPPED 结构看起来像这样：
    
        typedef struct _OVERLAPPED {
            DWORD Internal;
            DWORD InternalHigh;
            DWORD Offset;
            DWORD OffsetHigh;
            HANDLE hEvent;
        } OVERLAPPED, *LPOVERLAPPED;
OVERLAPPED 结构中的成员
    表格6-1 描述 OVERLAPPED 结构中的每一个成员。
            表格6-1 OVERLAPPED 结构中的成员（栏位）
    成员名称         说 明
    Internal        通常它被保留。然而当 GetOverlappedResult() 传回 FALSE 并且GetLastError() 并非传回 ERROR_IO_PENDING 时，这个栏位将内含一个视系统而定的状态
    InternalHigh         通常它被保留。然而当 GetOverlappedResult() 传回 TRUE 时，这个栏位将内含“被传输数据的长度”
    Offset             文件之中开始被读或被写的偏移位置（以字节为单位）。该偏移位置从文件头开始起算。如果目标设备（例如 pipes）并没有支持文件位置，此栏位将被忽略
    OffsetHigh         64 位的文件偏移位置中，较高的 32 位。如果目标设备（例如 pipes）并没有支持文件位置，此栏位将被忽略
    hEvent             一个手动重置（manual-reset）的 event 对象，当 overlapped I/O 完成时即被激发。ReadFileEx() 和 WriteFileEx() 会忽略这个栏位，彼时它可能被用来传递一个用户自定义的指针

    由于 OVERLAPPED 结构的生命期超越 ReadFile() 和 WriteFile() 函数，所以把这个结构放在一个安全的地方是很重要的事情。通常局部变量并不是一个安全的地方，因为它会很快就越过了生存范围（out of scope）。最安全的地方就是 heap。

    现在我们有了所有的基础物质，让我们看看如何运用它们。