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FMD开发文集 -- CArchive原理
作者:武汉SEO闵涛  文章来源:敏韬网  点击数713  更新时间:2009/4/25 0:59:59  文章录入:mintao  责任编辑:mintao
MFC 提供CArchive类实现数据的缓冲区读写,同时定义了类对象的存储与读取方案。 以下对CArchvie 的内部实现作分析。

1.概述
2.内部数据
3.基本数据读写
4.缓冲区的更新
5.指定长度数据段落的读写
6.字符串的读写
7.CObject派生对象的读写

一.概述

CArchive使用了缓冲区,即一段内存空间作为临时数据存储地,对CArchive的读写都先依次排列到此缓冲区,当缓冲区满或用户要求时,将此段整理后的数据读写到指定的存储煤质。
当建立CArchive对象时,应指定其模式是用于缓冲区读,还是用于缓冲区写。
可以这样理解,CArchive对象相当于铁路的货运练调度站,零散的货物被收集,当总量到达火车运量的时候,由火车装运走。
当接到火车的货物时,则货物由被分散到各自的货主。与货运不同的是,交货、取货是按时间循序执行的,而不是凭票据。因此必须保证送货的和取货的货主按同样的循序去存或取。
对于大型的货物,则是拆散成火车单位,运走,取货时,依次取各部分,组装成原物。

二.内部数据
缓冲区指针 BYTE* m_lpBufStart,指向缓冲区,这个缓冲区有可能是底层CFile(如派生类CMemFile)对象提供的,但一般是CArchive自己建立的。
缓冲区尾部指针 BYTE* m_lpBufMax;
缓冲区当前位置指针 BYTE* m_lpBufCur;
初始化时,如果是读模式,当前位置在尾部,如果是写模式,当前位置在头部:

m_lpBufCur = (IsLoading()) ? m_lpBufMax : m_lpBufStart;
三.基本数据读写

对于基本的数据类型,例如字节、双字等,可以直接使用">>"、"<<"符号进行读出、写入。

//操作符定义捕:

	

//插入操作

CArchive& operator<<(BYTE by);

CArchive& operator<<(WORD w);

CArchive& operator<<(LONG l);

CArchive& operator<<(DWORD dw);

CArchive& operator<<(float f);

CArchive& operator<<(double d);

CArchive& operator<<(int i);

CArchive& operator<<(short w);

CArchive& operator<<(char ch);

CArchive& operator<<(unsigned u);



//提取操作

CArchive& operator>>(BYTE& by);

CArchive& operator>>(WORD& w);

CArchive& operator>>(DWORD& dw);

CArchive& operator>>(LONG& l);

CArchive& operator>>(float& f);

CArchive& operator>>(double& d);



CArchive& operator>>(int& i);

CArchive& operator>>(short& w);

CArchive& operator>>(char& ch);

CArchive& operator>>(unsigned& u);
下面以双字为例,分析原码

双字的插入(写)

CArchive& CArchive::operator<<(DWORD dw)

{

	if (m_lpBufCur + sizeof(DWORD) > m_lpBufMax) //缓冲区空间不够

		Flush();  //缓冲区内容提交到实际存储煤质。



	if (!(m_nMode & bNoByteSwap))

		_AfxByteSwap(dw, m_lpBufCur);  //处理字节顺序

	else

		*(DWORD*)m_lpBufCur = dw;      //添入缓冲区



	m_lpBufCur += sizeof(DWORD); 	   //移动当前指针

	return *this;

}

双字的提取(读)
CArchive& CArchive::operator>>(DWORD& dw)

{

	if (m_lpBufCur + sizeof(DWORD) > m_lpBufMax) //缓冲区要读完了

		FillBuffer(sizeof(DWORD) - (UINT)(m_lpBufMax - m_lpBufCur));  //重新读入内容到缓冲区



	dw = *(DWORD*)m_lpBufCur;		//读取双字

	m_lpBufCur += sizeof(DWORD);	//移动当前位置指针



	if (!(m_nMode & bNoByteSwap))

		_AfxByteSwap(dw, (BYTE*)&dw);  //处理字节顺序

	return *this;

}

四.缓冲区的更新

以上操作中,当缓冲区将插入满或缓冲区将提取空时,都将对缓冲区进行更新处理。

缓冲区将插入满时调用Flush();
void CArchive::Flush()

{

	ASSERT_VALID(m_pFile);

	ASSERT(m_bDirectBuffer || m_lpBufStart != NULL);

	ASSERT(m_bDirectBuffer || m_lpBufCur != NULL);

	ASSERT(m_lpBufStart == NULL ||

		AfxIsValidAddress(m_lpBufStart, m_lpBufMax - m_lpBufStart, IsStoring()));

	ASSERT(m_lpBufCur == NULL ||

		AfxIsValidAddress(m_lpBufCur, m_lpBufMax - m_lpBufCur, IsStoring()));



	if (IsLoading())

	{

		// unget the characters in the buffer, seek back unused amount

		if (m_lpBufMax != m_lpBufCur)

			m_pFile-> Seek(-(m_lpBufMax - m_lpBufCur), CFile::current);

		m_lpBufCur = m_lpBufMax;    // 指向尾

	}

	else   //写模式

	{

		if (!m_bDirectBuffer)

		{

			// 内容写入到文件

			if (m_lpBufCur != m_lpBufStart)

				m_pFile-> Write(m_lpBufStart, m_lpBufCur - m_lpBufStart);

		}

		else

		{

			//如果是直接针对内存区域的的(例如CMemFile中) (只需移动相关指针,指向新的一块内存)

			if (m_lpBufCur != m_lpBufStart)

				m_pFile-> GetBufferPtr(CFile::bufferCommit, m_lpBufCur - m_lpBufStart);

			// get next buffer

			VERIFY(m_pFile-> GetBufferPtr(CFile::bufferWrite, m_nBufSize,

				(void**)&m_lpBufStart, (void**)&m_lpBufMax) == (UINT)m_nBufSize);

			ASSERT((UINT)m_nBufSize == (UINT)(m_lpBufMax - m_lpBufStart));

		}

		m_lpBufCur = m_lpBufStart; //指向缓冲区首

	}

}
缓冲区将提取空,会调用FillBuffer。 nBytesNeeded为当前剩余部分上尚有用的字节
void CArchive::FillBuffer(UINT nBytesNeeded)

{

	ASSERT_VALID(m_pFile);

	ASSERT(IsLoading());

	ASSERT(m_bDirectBuffer || m_lpBufStart != NULL);

	ASSERT(m_bDirectBuffer || m_lpBufCur != NULL);

	ASSERT(nBytesNeeded > 0);

	ASSERT(nBytesNeeded <= (UINT)m_nBufSize);

	ASSERT(m_lpBufStart == NULL ||

		AfxIsValidAddress(m_lpBufStart, m_lpBufMax - m_lpBufStart, FALSE));

	ASSERT(m_lpBufCur == NULL ||

		AfxIsValidAddress(m_lpBufCur, m_lpBufMax - m_lpBufCur, FALSE));



	UINT nUnused = m_lpBufMax - m_lpBufCur;

	ULONG nTotalNeeded = ((ULONG)nBytesNeeded) + nUnused;



	// 从文件中读取

	if (!m_bDirectBuffer)

	{

		ASSERT(m_lpBufCur != NULL);

		ASSERT(m_lpBufStart != NULL);

		ASSERT(m_lpBufMax != NULL);



		if (m_lpBufCur > m_lpBufStart)

		{

			//保留剩余的尚未处理的部分,将它们移动到头

			if ((int)nUnused > 0)

			{

				memmove(m_lpBufStart, m_lpBufCur, nUnused);

				m_lpBufCur = m_lpBufStart;

				m_lpBufMax = m_lpBufStart + nUnused;

			}



			// read to satisfy nBytesNeeded or nLeft if possible

			UINT nRead = nUnused;

			UINT nLeft = m_nBufSize-nUnused;

			UINT nBytes;

			BYTE* lpTemp = m_lpBufStart + nUnused;

			do

			{

				nBytes = m_pFile-> Read(lpTemp, nLeft);

				lpTemp = lpTemp + nBytes;

				nRead += nBytes;

				nLeft -= nBytes;

			}

			while (nBytes > 0 && nLeft > 0 && nRead < nBytesNeeded);



			m_lpBufCur = m_lpBufStart;

			m_lpBufMax = m_lpBufStart + nRead;

		}

	}

	else

	{

		// 如果是针对内存区域(CMemFile),移动相关指针,指向新的一块内存

		if (nUnused != 0)

			m_pFile-> Seek(-(LONG)nUnused, CFile::current);

		UINT nActual = m_pFile-> GetBufferPtr(CFile::bufferRead, m_nBufSize,

			(void**)&m_lpBufStart, (void**)&m_lpBufMax);

		ASSERT(nActual == (UINT)(m_lpBufMax - m_lpBufStart));

		m_lpBufCur = m_lpBufStart;

	}



	// not enough data to fill request?

	if ((ULONG)(m_lpBufMax - m_lpBufCur) < nTotalNeeded)

		AfxThrowArchiveException(CArchiveException::endOfFile);

}

五.指定长度数据段落的读写

以下分析
UINT Read(void* lpBuf, UINT nMax); 读取长度为nMax的数据
void Write(const void* lpBuf, UINT nMax); 写入指定长度nMax的数据
对于大段数据的读写,先使用当前缓冲区中的内容或空间读取或写入,若这些空间够用了,则结束。
否则,从剩余的数据中找出最大的缓冲区整数倍大小的一块数据,直接读写到存储煤质(不反复使用缓冲区)。
剩余的余数部分,再使用缓冲区读写。
(说明:缓冲区读写的主要目的是将零散的数据以缓冲区大小为尺度来处理。对于大型数据,其中间的部分,不是零散的数据,使用缓冲区已经没有意思,故直接读写)

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