11_MFC下的文件类

11. MFC下的文件类

     

    1. 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。

1. 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

   };

2. 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

   }

3. SeekPosition

    

   SeekPosition定义了三种文件位置：头、尾、当前：

   enum SeekPosition{

   begin = 0x0,

   current = 0x1,

   end = 0x2

   };

4. 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。

1. 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。

1. 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。

1. 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。

2. 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。

3. 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