MFC的文件类CFile

    技术2022-05-19  21

    文件操作的方法

    使用Visual C++编程,有如下方法进行文件操作:

    (1)使用标准C运行库函数,包括fopen、fclose、fseek等。

    (2)使用Win16下的文件和目录操作函数,如lopen、lclose、lseek等。不过,在Win32下,这些函数主要是为了和Win16向后兼容。

    (3)使用Win32下的文件和目录操作函数,如CreateFile,CopyFile,DeleteFile,FindNextFile,等等。

    Win32下,打开和创建文件都由CreateFile完成,成功的话,得到一个Win32下的句柄,这不同于“C”的fopen返回的句柄。在Win16下,该句柄和C运行库文件操作函数相容。但在Win32下,“C”的文件操作函数不能使用该句柄,如果需要的话,可以使用函数_open_osfhandle从Win32句柄得到一个“C”文件函数可以使用的文件句柄。

    关闭文件使用Win32的CloseHandle。

    在Win32下,CreateFile可以操作的对象除了磁盘文件外,还包括设备文件如通讯端口、管道、控制台输入、邮件槽等等。

    (4)使用CFile和其派生类进行文件操作。CFile从CObject派生,其派生类包括操作文本文件的CStdioFile,操作内存文件的CmemFile,等等。

    CFile是建立在Win32的文件操作体系的基础上,它封装了部分Win32文件操作函数。

    最好是使用CFile类(或派生类)的对象来操作文件,必要的话,可以从这些类派生自己的文件操作类。统一使用CFile的界面可以得到好的移植性。

    2.      MFC的文件类

    MFC用一些类来封装文件访问的Win32 API。以CFile为基础,从CFile派生出几个类,如CStdioFile,CMemFile,MFC内部使用的CMiororFile,等等。

    1.      CFile的结构

    1.      CFile定义的枚举类型

    CFile类定义了一些和文件操作相关的枚举类型,主要有四种:OpenFlags,Attribute,SeekPosition,hFileNull。下面,分别解释这些枚举类型。

    OpenFlags OpenFlags定义了13种文件访问和共享模式:

    enum OpenFlags {

    //第一(从右,下同)至第二位,打开文件时访问模式,读/写/读写

    modeRead = 0x0000,

    modeWrite = 0x0001,

    modeReadWrite = 0x0002,

    shareCompat = 0x0000, //32位MFC中没用

    //第五到第七位,打开文件时的共享模式

    shareExclusive = 0x0010,//独占方式,禁止其他进程读写

    shareDenyWrite = 0x0020,//禁止其他进程写

    shareDenyRead = 0x0030,//禁止其他进程读

    shareDenyNone = 0x0040,//允许其他进程写

    //第八位,打开文件时的文件继承方式

    modeNoInherit = 0x0080,//不允许子进程继承

    //第十三、十四位,是否创建新文件和创建方式

    modeCreate = 0x1000,//创建新文件,文件长度0

    modeNoTruncate = 0x2000,//创建新文件时如文件已存在则打开

    //第十五、十六位,文件以二进制或者文本方式打开,在派生类CStdioFile中用

    typeText = 0x4000,

    typeBinary = (int)0x8000

    };

    Attribute Attribute定义了文件属性:正常、只读、隐含、系统文件,文件或者目录等。

    enum Attribute {

    normal = 0x00,

    readOnly = 0x01,

    hidden = 0x02,

    system = 0x04,

    volume = 0x08,

    directory = 0x10,

    archive = 0x20

    }

    SeekPosition SeekPosition定义了三种文件位置:头、尾、当前:

    enum SeekPosition{

    begin = 0x0,

    current = 0x1,

    end = 0x2

    };

    hFileNull hFileNull定义了空文件句柄

    enum { hFileNull = -1 };

    1.      CFile的其他一些成员变量

    CFile除了定义枚举类型,还定义了一些成员变量。例如:

    UINT m_hFile

    该成员变量是public访问属性,保存::CreateFile返回的操作系统的文件句柄。MFC重载了运算符号HFILE来返回m_hFile,这样在使用HFILE类型变量的地方可以使用CFile对象。

    BOOL m_bCloseOnDelete;

    CString m_strFileName;

    这两个成员变量是protected访问属性。m_bCloseOnDelete用来指示是否在关闭文件时删除CFile对象;m_strFileName用来保存文件名。

    2.      CFile的成员函数

    CFile的成员函数实现了对Win32文件操作函数的封装,完成以下动作:打开、创建、关闭文件,文件指针定位,文件的锁定与解锁,文件状态的读取和修改,等等。其中,用到了m_hFile文件句柄的一般是虚拟函数,和此无关的一般是静态成员函数。一般地,成员函数被映射到对应的Win32函数,如表11-1所示。

    表11-1 CFile函数对Win32文件函数的封装

    虚拟  静态  成员函数  对应的Win32函数   文件的创建、打开、关闭   √     Abort  CloseHandle   √     Duplicate  DuplicateHandle   √     Open  CreateFile   √     Close  CloseHandle   文件的读写   √     Read  ReadFile         ReadHuge(向后兼容)  调用Read成员函数   √     Write  WriteFile         WriteHuage(向后兼容)  调用Write成员函数   √     Flush  FlushFileBuffers   文件定位   √     Seek  SetFilePointer         SeekToBegin  调用Seek成员函数         SeekToEnd  调用Seek成员函数   √     GetLength  调用Seek成员函数   √     SetLength  SetEndOfFile   文件的锁定/解锁   √     LockRange  LockFile   √     UnlockRange  UnlockFile   文件状态操作函数   √     GetPosition  SetFilePointer         GetStatus(CFileStatus&)  GetFileTime,GetFileSize等      √  GetStatus(LPSTR lpszFileName CFileStatus&)  FindFirstFile   √     GetFileName  不是简单地映射到某个函数   √     GetFileTitle      √     GetFilePath      √     SetFilePath         √  SetStatus      改名和删除      √  Rename  MoveFile      √  Remove  DeleteFile  

     

    1.      CFile的部分实现

    这里主要讨论CFile对象的构造函数和文件的打开/创建的过程。

    构造函数 CFile有如下几个构造函数:

    CFile() 缺省构造函数,仅仅构造一个CFile对象,还必须使用Open成员函数来打开文件。

    CFile(int hFile) 已经打开了一个文件hFile,在此基础上构造一个CFile对象来给它打包。HFile将被赋值给CFile的成员变量m_hFile。

    CFile(LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags) 指定一个文件名和文件打开方式,构造CFile对象,调用Open打开/创建文件,把文件句柄保存到m_hFile。

    打开/创建文件 Open的原型如下:

    BOOL CFile::Open(LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags,

    CFileException* pException)

    Open调用Win32函数::CreateFile打开文件,并把文件句柄保存到成员变量m_hFile中。

    CreateFile函数的原型如下:

    HANDLE CreateFile(

    LPCTSTR lpFileName,// pointer to name of the file

    DWORD dwDesiredAccess,// access (read-write) mode

    DWORD dwShareMode,// share mode

    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, //pointer to security descriptor

    DWORD dwCreationDistribution,// how to create

    DWORD dwFlagsAndAttributes,// file attributes

    HANDLE hTemplateFile// handle to file with attributes to copy

    );

    显然,Open必须把自己的两个参数lpszFileName和nOpenFlags映射到CreateFile的七个参数上。

    从OpenFlags的定义可以看出,(nOpenFlags & 3)表示了读写标识,映射成变量dwAccess,可以取值为Win32的GENERIC_READ、GENERIC_WRITE、GENERIC_READ|GENERIC_WRITE。

    (nOpenFlags & 0x70)表示了共享模式,映射成变量dwShareMode,可以取值为Win32的FILE_SHARE_READ、FILE_SHARE_WRITE、FILE_SHARE_WRITE|FILE_SHARE_READ。

    Open定义了一个局部的SECURITY_ATTRIBUTES变量sa,(nOpenFlags & 0x80)被赋值给sa.bInheritHandle。

    (nOpenFlags & modeCreate)表示了创建方式,映射成变量dwCreateFlag,可以取值为Win32的OPEN_ALWAYS、CREATE_ALWAYS、OPEN_EXISTING。

    在生成了上述参数之后,先调用::CreateFile:

    HANDLE hFile =::CreateFile(lpszFileName,

    dwAccess, dwShareMode, &sa,

    dwCreateFlag, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

    然后,hFile被赋值给成员变量m_hFile,m_bCloseOnDelete被设置为TRUE。

    由上可以看出,CFile打开(创建)一个文件时大大简化了:: CreateFile函数的复杂性,即只需要指定一个文件名、一个打开文件的参数即可。若该参数指定为0,则表示以只读方式打开一个存在的文件,独占使用,不允许子进程继承。

    在CFile对象使用时,如果它是在堆中分配的,则应该销毁它;如果在栈中分配的,则CFile对象将被自动销毁。销毁时析构函数被调用,析构函数是虚拟函数。若m_bCloseOnDelete为真且m_hFile非空,则析构函数调用Close关闭文件。

    至于其他CFile成员函数的实现,这里不作分析了。

    1.      CFile的派生类

    这里主要简要地介绍CStdioFile和CmemFile及CFileFind。

    CStdioFile CStdioFile对文本文件进行操作。

    CStdioFile定义了新的成员变量m_pStream,类型是FILE*。在打开或者创建文件时,使用_open_osfhandle从m_hFile(Win32文件句柄)得到一个“C”的FILE类型的文件指针,然后,在文件操作中,使用“C”的文件操作函数。例如,读文件使用_fread,而不是::ReadFile,写文件使用了_fwrite,而不是::WriteFile,等等。m_hFile是CFile的成员变量。

    另外,CStdioFile不支持CFile的Dumplicate、LockRange、UnlockRange操作,但是实现了两个新的操作ReadString和WriteString。

    CMemFile CMemFile把一块内存当作一个文件来操作,所以,它没有打开文件的操作,而是设计了Attach和Detach用来分配或者释放一块内存。相应地,它提供了Alloc、Free虚拟函数来操作内存文件,它覆盖了Read、Write来读写内存文件。

    CFileFind 为了方便文件查找,MFC把有关功能归结成为一个类CFileFind。CFileFind派生于CObject类。首先,它使用FindFile和FineNextFile包装了Win32函数::FindFirstFile和::FindNextFile;其次,它提供了许多函数用来获取文件的状态或者属性。

    使用CFileStatus结构来描述文件的属性,其定义如下:

    struct CFileStatus

    {

    CTime m_ctime; // 文件创建时间

    CTime m_mtime; // 文件最近一次修改时间

    CTime m_atime; // 文件最近一次访问时间

    LONG m_size; // 文件大小

    BYTE m_attribute; // 文件属性

    BYTE _m_padding; // 没有实际含义,用来增加一个字节

    TCHAR m_szFullName[_MAX_PATH]; //绝对路径

    #ifdef _DEBUG

    //实现Dump虚拟函数,输出文件属性

    void Dump(CDumpContext& dc) const;

    #endif

    };

    例如:

    CFileStatus status;

    pFile->GetStatus(status);

    #ifdef _DEBUG

    status.dump(afxDump);

    #endif


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