Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows
Доступ к файловым системам любого типа осуществляется одинаковым образом, иногда с некоторыми ограничениями. Например, поддержка защиты файлов обеспечивается только в NTFS. В необходимых случаях мы будем обращать ваше внимание на особенности, присущие только NTFS, но в этой книге, как правило, будет предполагаться использование именно этой системы.
Формат файловой системы (FAT, NTFS или пользовательской), будь то для диска в целом, или для его разделов, определяется во время разбивки диска на разделы.
Правила именования файлов
Windows поддерживает обычную иерархическую систему имен файлов, соглашения которой, однако, несколько отличаются от соглашений, привычных для пользователей UNIX, и основаны на следующих правилах:
• Полное имя файла на диске, содержащее путь доступа к нему, начинается с указания буквенного имени диска, например, А: или С:. Обычно буквы А: и В: относятся к флоппи-дисководам, а С:, D: и так далее — к жестким дискам и приводам компакт-дисков. Последующие буквы алфавита, например, Н: или K:, обычно соответствуют сетевым дискам. Примечание. Буквенные обозначения дисков не поддерживаются в Windows СЕ.
• Существует и другой возможный вариант задания полного пути доступа — использование универсальной кодировки имен (Universal Naming Code, UNC), в соответствии с которой указание пути начинается с глобального корневого каталога, обозначаемого двумя символами обратной косой черты (\), с последующим указанием имени сервера и имени разделяемого ресурса (share name) для определения местоположения ресурса на файловом сервере сети. Таким образом, первая часть полного пути доступа в данном случае будет иметь вид: \servernamesharename.
• При указании полного пути доступа в качестве разделителя обычно используется символ обратной косой черты (), но в параметрах API для этой цели можно воспользоваться также символом прямой косой черты (/), как это принято в С.
• В именах каталогов и файлов не должны встречаться символы ASCII, численные значения которых попадают в интервал 1-31, а также любой из перечисленных ниже символов:
< > : " | ? * /
В именах разрешается использовать пробелы. В то же время, если имена файлов, содержащие пробелы, указываются в командной строке, то каждое такое имя следует заключать в кавычки, чтобы его нельзя было интерпретировать как два разных имени, относящихся к двум отдельным файлам.
• Строчные и прописные буквы в именах каталогов и файлов не различаются, то есть имена не чувствительны к регистру (case-insensitive), но в то же время они запоминают регистр (case-retaining); другими словами, если файл был создан с именем MyFile, то это же имя будет использоваться и при его отображении, хотя, например, для доступа к файлу может быть использовано также имя myFILE.
• Длина имени каталога и файла не должна превышать 255 символов, а длина полного пути доступа ограничивается значением параметра МАХ_РАТН (текущим значением которого является 256).
• Для отделения имени файла от расширения используется символ точки (.), причем расширения имен (как правило, два или три символа, находящиеся справа от самой последней точки, входящей в имя файла) обозначают предположительные типы файлов в соответствии с определенными соглашениями. Так, можно ожидать, что файл atou.EXE — это исполняемый файл, а файл atou.С — файл с исходным текстом программы на языке С. Допускается использование в именах файлов нескольких символов точки.
• Одиночный символ точки (.) и два символа точки (..), используемые в качестве имен каталогов, обозначают, соответственно, текущий каталог и его родительский каталог.
После этого вступления мы можем продолжить изучение функций Windows, начатое в главе 1.
Операции открытия, чтения, записи и закрытияфайлов
Первой функцией Windows, которую мы подробно опишем, является функция CreateFile, используемая как для создания новых, так и для открытия существующих файлов. Для этой функции, как и для всех остальных, сначала приводится прототип, а затем обсуждаются соответствующие параметры и порядок работы с ней.
Создание и открытие файла
Поскольку данная функция является первой из функций Windows, к изучению которых мы приступаем, ее описание будет несколько более подробным по сравнению с остальными; для других функций часто будут приводиться лишь краткие описания. Вместе с тем, даже в случае функции CreateFile будут описаны далеко не все из возможных многочисленных значений ее параметров, однако необходимые дополнительные сведения вы всегда сможете найти в оперативной справочной системе.
Простейшее использование функции CreateFile иллюстрирует приведенный в главе 1 пример ознакомительной Windows-программы (программа 1.2), содержащей два вызова функций, в которых для параметров dwShareMode, lpSecurityAttributes и hTemplateFile были использованы значения по умолчанию. Параметр dwAccess может принимать значения GENERIC_READ и GENERIC_WRITE.
HANDLE CreateFile(LPCTSTR lpName, DWORD dwAccess, DWORD dwShareMode, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, DWORD dwCreate, DWORD dwAttrsAndFlags, HANDLE hTemplateFile)
Возвращаемое значение: в случае успешного выполнения — дескриптор открытого файла (типа HANDLE), иначе — INVALID_HANDLE_VALUE.
ПараметрыИмена параметров иллюстрируют некоторые соглашения Windows. Префикс dw используется в именах параметров типа DWORD (32-битовые целые без знака), в которых могут храниться флаги или числовые значения, например счетчики, тогда как префикс lpsz (длинный указатель на строку, завершающуюся нулем), или в упрощенной форме — lр, используется для строк, содержащих пути доступа, либо иных строковых значений, хотя документация Microsoft в этом отношении не всегда последовательна. В некоторых случаях для правильного определения типа данных вам придется обратиться к здравому смыслу или внимательно прочесть документацию.
lpName — указатель на строку с завершающим нулевым символом, содержащую имя файла, канала или любого другого именованного объекта, который необходимо открыть или создать. Допустимое количество символов при указании путей доступа обычно ограничивается значением МАХ_РАТН (260), однако в Windows NT это ограничение можно обойти, поместив перед именем префикс \?, что обеспечивает возможность использования очень длинных имен (с числом символов вплоть до 32 К). Сам префикс в имя не входит. О типе данных LPCTSTR говорится в одном из последующих разделов, а пока вам будет достаточно знать, что он относится к строковым данным.
dwAccess — определяет тип доступа к файлу — чтение или запись, что соответственно указывается флагами GENERIC_READ и GENERIC_WRITE. Ввиду отсутствия флаговых значений READ и WRITE использование префикса GENERIC_ может показаться излишним, однако он необходим для совместимости с именами макросов, определенных в заголовочном файле Windows WINNT.H. Вы еще неоднократно столкнетесь с именами, которые кажутся длиннее, чем необходимо.
Указанные значения можно объединять операцией поразрядного "или" (|), и тогда для получения доступа к файлу как по чтению, так и по записи, следует воспользоваться таким выражением:
GENERIC_READ | GENERIC_WRITE
dwShareMode — может объединять с помощью операции поразрядного "или" следующие значения:
• 0 — запрещает разделение (совместное использование) файла. Более того, открытие второго дескриптора для данного файла запрещено даже в рамках одного и того же вызывающего процесса.
• FILE_SHARE_READ — другим процессам, включая и тот, который осуществил данный вызов функции, разрешается открывать этот файл для параллельного доступа по чтению.
• FILE_SHARE_WRITE — разрешает параллельную запись в файл.
Используя блокирование файла или иные механизмы, программист должен самостоятельно позаботиться об обработке ситуаций, в которых осуществляются одновременно несколько попыток записи в одно и то же место в файле. Более подробно этот вопрос рассматривается в главе 3.
lpSecurityAttributes — указывает на структуру SECURITY_ATTRIBUTES. На первых порах при вызовах функции CreateFile и всех остальных функций вам будет достаточно использовать значение NULL; вопросы безопасности файловой системы рассматриваются в главе 15.
dwCreate — конкретизирует запрашиваемую операцию: создать новый файл, перезаписать существующий файл и тому подобное. Может принимать одно из приведенных ниже значений, которые могут объединяться при помощи операции поразрядного "или" языка С.
• CREATE_NEW — создать новый файл; если указанный файл уже существует, выполнение функции завершается неудачей.
• CREATE_ALWAYS — создать новый файл; если указанный файл уже существует, функция перезапишет его.
• OPEN_EXISTING — открыть файл; если указанный файл не существует, выполнение функции завершается неудачей.
• OPEN_ALWAYS — открыть файл; если указанный файл не существует, функция создаст его.
