MFC的文件類CFile



文件操作的方法

使用Visual C++編程,有如下方法進行文件操作:

(1)使用標準C運行庫函數,包括fopen、fclose、fseek等。

(2)使用Win16下的文件和目錄操作函數,如lopen、lclose、lseek等。不過,在Win32下,這些函數主要是爲了和Win16向後兼容。

(3)使用Win32下的文件和目錄操作函數,如CreateFile,CopyFile,DeleteFile,FindNextFile,等等。

Win32下,打開和創建文件都由CreateFile完成,成功的話,得到一個Win32下的句柄,這不同於“C”的fopen返回的句柄。在Win16下,該句柄和C運行庫文件操作函數相容。但在Win32下,“C”的文件操作函數不能使用該句柄,如果需要的話,可以使用函數_open_osfhandle從Win32句柄得到一個“C”文件函數可以使用的文件句柄。

關閉文件使用Win32的CloseHandle。

在Win32下,CreateFile可以操作的對象除了磁盤文件外,還包括設備文件如通訊端口、管道、控制檯輸入、郵件槽等等。

(4)使用CFile和其派生類進行文件操作。CFile從CObject派生,其派生類包括操作文本文件的CStdioFile,操作內存文件的CmemFile,等等。

CFile是建立在Win32的文件操作體系的基礎上,它封裝了部分Win32文件操作函數。

最好是使用CFile類(或派生類)的對象來操作文件,必要的話,可以從這些類派生自己的文件操作類。統一使用CFile的界面可以得到好的移植性。

2.      MFC的文件類

MFC用一些類來封裝文件訪問的Win32 API。以CFile爲基礎,從CFile派生出幾個類,如CStdioFile,CMemFile,MFC內部使用的CMiororFile,等等。

1.      CFile的結構

1.      CFile定義的枚舉類型

CFile類定義了一些和文件操作相關的枚舉類型,主要有四種:OpenFlags,Attribute,SeekPosition,hFileNull。下面,分別解釋這些枚舉類型。

OpenFlags
OpenFlags定義了13種文件訪問和共享模式:

enum OpenFlags {

//第一(從右,下同)至第二位,打開文件時訪問模式,讀/寫/讀寫

modeRead = 0x0000,

modeWrite = 0x0001,

modeReadWrite = 0x0002,

shareCompat = 0x0000, //32位MFC中沒用

//第五到第七位,打開文件時的共享模式

shareExclusive = 0x0010,//獨佔方式,禁止其他進程讀寫

shareDenyWrite = 0x0020,//禁止其他進程寫

shareDenyRead = 0x0030,//禁止其他進程讀

shareDenyNone = 0x0040,//允許其他進程寫

//第八位,打開文件時的文件繼承方式

modeNoInherit = 0x0080,//不允許子進程繼承

//第十三、十四位,是否創建新文件和創建方式

modeCreate = 0x1000,//創建新文件,文件長度0

modeNoTruncate = 0x2000,//創建新文件時如文件已存在則打開

//第十五、十六位,文件以二進制或者文本方式打開,在派生類CStdioFile中用

typeText = 0x4000,

typeBinary = (int)0x8000

};

Attribute
Attribute定義了文件屬性:正常、只讀、隱含、系統文件,文件或者目錄等。

enum Attribute {

normal = 0x00,

readOnly = 0x01,

hidden = 0x02,

system = 0x04,

volume = 0x08,

directory = 0x10,

archive = 0x20

}

SeekPosition
SeekPosition定義了三種文件位置:頭、尾、當前:

enum SeekPosition{

begin = 0x0,

current = 0x1,

end = 0x2

};

hFileNull
hFileNull定義了空文件句柄

enum { hFileNull = -1 };

1.      CFile的其他一些成員變量

CFile除了定義枚舉類型,還定義了一些成員變量。例如:

UINT m_hFile

該成員變量是public訪問屬性,保存::CreateFile返回的操作系統的文件句柄。MFC重載了運算符號HFILE來返回m_hFile,這樣在使用HFILE類型變量的地方可以使用CFile對象。

BOOL m_bCloseOnDelete;

CString m_strFileName;

這兩個成員變量是protected訪問屬性。m_bCloseOnDelete用來指示是否在關閉文件時刪除CFile對象;m_strFileName用來保存文件名。

2.      CFile的成員函數

CFile的成員函數實現了對Win32文件操作函數的封裝,完成以下動作:打開、創建、關閉文件,文件指針定位,文件的鎖定與解鎖,文件狀態的讀取和修改,等等。其中,用到了m_hFile文件句柄的一般是虛擬函數,和此無關的一般是靜態成員函數。一般地,成員函數被映射到對應的Win32函數,如表11-1所示。

表11-1 CFile函數對Win32文件函數的封裝

虛擬
 靜態
 成員函數
 對應的Win32函數
 
文件的創建、打開、關閉
 

  
 Abort
 CloseHandle
 

  
 Duplicate
 DuplicateHandle
 

  
 Open
 CreateFile
 

  
 Close
 CloseHandle
 
文件的讀寫
 

  
 Read
 ReadFile
 
 
  
 ReadHuge(向後兼容)
 調用Read成員函數
 

  
 Write
 WriteFile
 
 
  
 WriteHuage(向後兼容)
 調用Write成員函數
 

  
 Flush
 FlushFileBuffers
 
文件定位
 

  
 Seek
 SetFilePointer
 
 
  
 SeekToBegin
 調用Seek成員函數
 
 
  
 SeekToEnd
 調用Seek成員函數
 

  
 GetLength
 調用Seek成員函數
 

  
 SetLength
 SetEndOfFile
 
文件的鎖定/解鎖
 

  
 LockRange
 LockFile
 

  
 UnlockRange
 UnlockFile
 
文件狀態操作函數
 

  
 GetPosition
 SetFilePointer
 
 
  
 GetStatus(CFileStatus&)
 GetFileTime,GetFileSize等
 
 
 √
 GetStatus(LPSTR lpszFileName CFileStatus&)
 FindFirstFile
 

  
 GetFileName
 不是簡單地映射到某個函數
 

  
 GetFileTitle
  
 

  
 GetFilePath
  
 

  
 SetFilePath
  
 
 
 √
 SetStatus
  
 
改名和刪除
 
 
 √
 Rename
 MoveFile
 
 
 √
 Remove
 DeleteFile
 

 

1.      CFile的部分實現

這裏主要討論CFile對象的構造函數和文件的打開/創建的過程。

構造函數
CFile有如下幾個構造函數:

CFile()
缺省構造函數,僅僅構造一個CFile對象,還必須使用Open成員函數來打開文件。

CFile(int hFile)
已經打開了一個文件hFile,在此基礎上構造一個CFile對象來給它打包。HFile將被賦值給CFile的成員變量m_hFile。

CFile(LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags)
指定一個文件名和文件打開方式,構造CFile對象,調用Open打開/創建文件,把文件句柄保存到m_hFile。

打開/創建文件
Open的原型如下:

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

CFileException* pException)

Open調用Win32函數::CreateFile打開文件,並把文件句柄保存到成員變量m_hFile中。

CreateFile函數的原型如下:

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

);

顯然,Open必須把自己的兩個參數lpszFileName和nOpenFlags映射到CreateFile的七個參數上。

從OpenFlags的定義可以看出,(nOpenFlags & 3)表示了讀寫標識,映射成變量dwAccess,可以取值爲Win32的GENERIC_READ、GENERIC_WRITE、GENERIC_READ|GENERIC_WRITE。

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

Open定義了一個局部的SECURITY_ATTRIBUTES變量sa,(nOpenFlags & 0x80)被賦值給sa.bInheritHandle。

(nOpenFlags & modeCreate)表示了創建方式,映射成變量dwCreateFlag,可以取值爲Win32的OPEN_ALWAYS、CREATE_ALWAYS、OPEN_EXISTING。

在生成了上述參數之後,先調用::CreateFile:

HANDLE hFile =::CreateFile(lpszFileName,

dwAccess, dwShareMode, &sa,

dwCreateFlag, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

然後,hFile被賦值給成員變量m_hFile,m_bCloseOnDelete被設置爲TRUE。

由上可以看出,CFile打開(創建)一個文件時大大簡化了:: CreateFile函數的複雜性,即只需要指定一個文件名、一個打開文件的參數即可。若該參數指定爲0,則表示以只讀方式打開一個存在的文件,獨佔使用,不允許子進程繼承。

在CFile對象使用時,如果它是在堆中分配的,則應該銷燬它;如果在棧中分配的,則CFile對象將被自動銷燬。銷燬時析構函數被調用,析構函數是虛擬函數。若m_bCloseOnDelete爲真且m_hFile非空,則析構函數調用Close關閉文件。

至於其他CFile成員函數的實現,這裏不作分析了。

1.      CFile的派生類

這裏主要簡要地介紹CStdioFile和CmemFile及CFileFind。

CStdioFile
CStdioFile對文本文件進行操作。

CStdioFile定義了新的成員變量m_pStream,類型是FILE*。在打開或者創建文件時,使用_open_osfhandle從m_hFile(Win32文件句柄)得到一個“C”的FILE類型的文件指針,然後,在文件操作中,使用“C”的文件操作函數。例如,讀文件使用_fread,而不是::ReadFile,寫文件使用了_fwrite,而不是::WriteFile,等等。m_hFile是CFile的成員變量。

另外,CStdioFile不支持CFile的Dumplicate、LockRange、UnlockRange操作,但是實現了兩個新的操作ReadString和WriteString。

CMemFile
CMemFile把一塊內存當作一個文件來操作,所以,它沒有打開文件的操作,而是設計了Attach和Detach用來分配或者釋放一塊內存。相應地,它提供了Alloc、Free虛擬函數來操作內存文件,它覆蓋了Read、Write來讀寫內存文件。

CFileFind
爲了方便文件查找,MFC把有關功能歸結成爲一個類CFileFind。CFileFind派生於CObject類。首先,它使用FindFile和FineNextFile包裝了Win32函數::FindFirstFile和::FindNextFile;其次,它提供了許多函數用來獲取文件的狀態或者屬性。

使用CFileStatus結構來描述文件的屬性,其定義如下:

struct CFileStatus

{

CTime m_ctime; // 文件創建時間

CTime m_mtime; // 文件最近一次修改時間

CTime m_atime; // 文件最近一次訪問時間

LONG m_size; // 文件大小

BYTE m_attribute; // 文件屬性

BYTE _m_padding; // 沒有實際含義,用來增加一個字節

TCHAR m_szFullName[_MAX_PATH]; //絕對路徑

#ifdef _DEBUG

//實現Dump虛擬函數,輸出文件屬性

void Dump(CDumpContext& dc) const;

#endif

};

例如:

CFileStatus status;

pFile->GetStatus(status);

#ifdef _DEBUG

status.dump(afxDump);

#endif

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