Overlapped I/O 在你的身后变戏法

Overlapped I/O是win32的一项技术，你可以要求操作系统为你传送数据，并且在传送完毕时通知你。事实上，操作系统内部正是以线程来完成overlapped I/O,你可以获得线程的所有利益不需要付出什么代价。

Win32文件操作函数 

win32中有3个基本的函数来执行I/O，分别是CreateFile, ReadFile, WriteFile. 关闭文件调用CloseHandle即可。

CreateFile可以用来打开各种资源，包括（不限于） 

• 文件（硬盘，光盘，软盘或其他） 
  
• 串行口和并行口
• Named Pipes
•  Console

HANDLE CreateFile(
  LPCTSTR lpFileName,  // 文件名称
  DWORD dwDesiredAccess,  // 存取模式，读或写
  DWORD dwShareMode,     // 共享模式
  LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,  // 安全属性
  DWORD dwCreationDisposition,    // 如何产生
  DWORD dwFlagsAndAttributes,      // 文件属性
  HANDLE hTemplateFile           // 临时文件，将拥有全部的属性拷贝
); 

第6个参数dwFlagsAndAttributes是使用overlapped I / O的关键。可以是多个数值组合在一起。对于overlapped I / O关键的是FILE_FLAG_OVERLAPPED。通过这个参数可以指定是同步或者异步访问，不能2个都指定。

overlapped I/O可以同时读或写文件的许多部分，这些操作都使用相同的文件handle。因此，当你使用overlapped I/O时，每个读写操作都要包含文件位置。如果有多个overlapped请求，那么执行的次序无法保证。不能使用标准的C库来实现overlapped 操作，必须要以ReadFile和WriteFile来完成。

 

BOOL ReadFile( 
  HANDLE hFile,       // 欲读的文件
  LPVOID lpBuffer,    // 接受数据的缓冲区
  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结构
); 

BOOL WriteFile( 
  HANDLE hFile, 
  LPCVOID lpBuffer, 
  DWORD nNumberOfBytesToWrite, 
  LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, 
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
); 

typedef  struct  _OVERLAPPED {  
    ULONG_PTR Internal;   // 通常保留，当GetOverLappedResult返回False时，有用
    ULONG_PTR InternalHigh;   / 通常保留，当GetOverlappedResult返回TRue时，有用
    union {    
       struct  {      
        DWORD Offset;       // 读写的偏移地址
        DWORD OffsetHigh;     // 64位地址中较高的32位
      };    
      PVOID Pointer;  
    };  
    HANDLE hEvent;   // 一个手动重置的eventuixiang，当overlapped 完成时激发
} OVERLAPPED,   * OVERLAPPEDLPOVERLAPPED;

OVERLAPPED的2个功能，识别每一个正在进行的overlapped操作，你和系统之间的共享区域，参数在这个区域中双向传递。
由于OVERLAPPED结构的生命周期超越ReadFile和writeFile,所以要将其放在一个安全的地方，就是heap。

 被激发的File Handles

 最简单的overlapped I/O类型，是使用它自己的文件handle作为同步机制。首先以FILE_FLAG_OVERLAPPED告诉win32说你不要使用默认的同步IO。然后设立一个OVERLAPPED结构，其中包含“IO请求”的所有必要参数，并以此识别这个IO请求，直到完成为止。接下来，调用ReadFile并以OVERLAPPED结构的地址作为最后一个参数。这时，就可以等待win32为你处理io，你可以做其他的事情了。 如果你需要等待overlapped IO的执行结果，作为WaitForMultipleObjects的一部分，请在handle数组中加上这个文件handle。 当完成操作后，可调用GetOverlappdedResult以确定结果如何。

 

代码

BOOL WINAPI GetOverlappedResult(
   HANDLE hFile,        // 文件或者设备的handle
   LPOVERLAPPED lpOverlapped,   // 一个指向OVERLAPPED结构的指针
   LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,    // 指针，获得真正传送的字节个数
   BOOL bWait       // 是否要等待操作完成
);

返回值：如果overlapped操作成功，返回TRUE，失败返回FALSE。如果bWait为False而overlapped还没有完成，GetLastError会传回ERROR_IO_INCOMPLETE.

我们要注意，虽然我们要求进行overlapped操作，但如果数据可以很快的传送，那么文件操作就可能会在REadfile返回之前完成，而ReadFile返回TRUE。

如果请求进行overlapped操作，那么ReadFile和WriteFile常规情况下会返回FALSE, 我们必须调用GetLastError并确定它传回ERROR_IO_PENDING，以为着IO操作被放进队列中等待执行。如果是其他返回值，就代表一个真正的错误了。 

被激发的Event对象 

 以文件handle作为激发机制，如果在一个文件上有多个overlapped操作时，无法得知那个overlapped操作完成了。这时，我们可以使用OVERLAPPED结构中的最后一个event handle位，当这个栏位设为一个event对象时，系统核心会在overlapped操作完成时，自动将这个event 对象激发。每个操作都有独一无二的event对象，所使用的event对象必须是手动重置的。