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    在實際的開發過程中,我們可能需要在文件生成時就立即將文件更改為指定的大小,以便于后續簡化對文件的并發操作,
這一點在各類的下載工具中有很好的體現。
    要滿足這一需求,通常可以使用的最直觀的方式是:生成文件后,通過循環向文件中寫入任意數據,直到文件大小達到預期的大小。
對于較小的文件,這種方法可以接受,但是如果文件大小過大,那么這種方法就顯得不夠簡潔且低效。
    這里介紹一種高效且簡單的方法,基于函數"lseek"。
    執行"man lseek"之后,我們可以看到關于lseek特性的關鍵信息,如下:
    The lseek() function shall allow the file offset to be set beyond the end of the existing data in the file.
    If data is later written at this point, subsequent reads of data in the gap shall return bytes with the
    value 0 until data is actually written into the gap.
    The lseek() function shall not, by itself, extend the size of a file.

簡單的總結就是:
1. lseek 函數本身不會擴展文件的大小.
2. lseek 允許文件的偏移值超過文件的末端,如果下一次在這個偏移點寫入數據,那么在偏移之前的文件末端與偏移點之間的數據將會自動填充為0。

了解了上面幾點,大家應該想到了擴展文件大小將是一件多么簡潔高效的事情了:) 



//! @brief 擴展文件大小
/*!
    擴展一個已打開的文件的大小
    @note <b>此函數只能用于擴展一個文件的大小,不能縮小一個文件的大小.如果需要縮小一個文件大小可以使用 Linux API "truncate"</b>。
          此函數不會改變文件指針的位置,即如果文件原大小為N,文件指針位置為K( K >= 0 , K <=N ),調用此函數后,文件大小擴展為 M( M>N ),
          那么在調用函數完成后,文件指針仍然位于位置K。
          <b>此函數能且只能"沿著向文件末端的方向擴展文件大小"</b>。
    @param iFileHandle 擴展大小的文件的句柄
    @param iNewSize 擴展后的文件的大小
    @return 如果調用成功,返回<b>true</b>;如果調用失敗,返回<b>false</b>。
 
*/

bool EnlargeFile( int iFileHandle , off_t iNewSize )
{
    
if( ( iFileHandle < 0 ) || ( iNewSize < 0 ) )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"parameter for < EnlargeFile( %d , %ld ) > is not valid" , iFileHandle , iNewSize );
        
return false;
    }

    
    
struct stat fileState;
    
int iStatus = fstat( iFileHandle , &fileState );
    
if0 != iStatus )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"invoke < fstat( %d , %p ) > fail , ErrCode:%d , ErrMsg:%s" , \
                        iFileHandle , 
&fileState , errno , strerror( errno ) );
        
return false;
    }

    
    
const off_t iCurSize = fileState.st_size;
    
if( iNewSize <= iCurSize )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"new file size = %ld , current file size = %ld , can not resize file to smaller size." , \
                        iNewSize , iCurSize );
        
return false;
    }


    
const off_t iCurPos = lseek( iFileHandle , 0 , SEEK_CUR );                //保存文件指針的當前位置以便于在擴展文件大小后恢復到當前位置
    if( iCurPos < 0 )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"invoke < lseek( %d , 0 , SEEK_CUR ) > fail , ErrCode:%d , ErrMsg:%s" , \
                        iFileHandle , errno , strerror( errno ) );
        
return false;
    }

    
    
const off_t iMoveOffset = iNewSize - 1;
    iStatus 
= lseek( iFileHandle , iMoveOffset , SEEK_SET );
    
if( iStatus != iMoveOffset )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"invoke < lseek( %d , %ld , SEEK_SET ) > fail , ErrCode:%d , ErrMsg:%s" , \
                        iFileHandle , iMoveOffset ,  errno , strerror( errno ) );
        
return false;        
    }

    
    
const int WRITE_BYTE_COUNT = 1;
    iStatus 
= write( iFileHandle , " " , WRITE_BYTE_COUNT );                //寫入一個字節的數據,完成對文件大小的更改
    if( iStatus != WRITE_BYTE_COUNT )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"invoke < write( %d , \" \" , %d ) > fail , ErrCode:%d , ErrMsg:%s" , \
                        iFileHandle , WRITE_BYTE_COUNT ,  errno , strerror( errno ) );
        
return false;        
    }

    
    iStatus 
= lseek( iFileHandle , iCurPos , SEEK_SET );                        //恢復文件指針到之前保存的文件位置
    if( iStatus != iCurPos )
    
{
        LOG_DEBUG_INFO( 
"invoke < lseek( %d , %ld , SEEK_SET ) > fail , ErrCode:%d , ErrMsg:%s" , \
                        iFileHandle , iCurPos ,  errno , strerror( errno ) );
        
return false;    
    }

    
    
return true;
}




點擊下載

Linux manpages CHM文件下載:
Linux_manpages_part_1_of_4
Linux_manpages_part_2_of_4
Linux_manpages_part_3_of_4
Linux_manpages_part_4_of_4
(由于cppblog限制單個文件上傳大小,這里將CHM分割成4部分,全部下載后解壓即可).
如果下載速度太慢,請前往這里下載.


posted on 2010-03-01 21:48 luckycat 閱讀(6506) 評論(5)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Linux

評論:
# re: Linux下快速擴展文件大小 2010-03-02 09:47 | 宇宙無敵之鳳姐
windows只要一個SetFilePointer,SetEndOfFile就搞定了。  回復  更多評論
  
# re: Linux下快速擴展文件大小 2010-03-02 12:53 | luckycat
謝謝指教!
以前在Win32下做過一段時間,深感Microsoft的巨大努力給我們帶來的便利:) 海量的MSDN和豐富的Win32 API讓我們遇到問題有據可查,
同時也減少了大量"reinvent the wheel"的時間.
但是到了*nix下面,很多東西都不一樣了,*nix的哲學是"提供解決問題的機制而不是具體的實現",相反,Win32的哲學是"提供具體的實現但是不告訴你具體的機制"。
所以這篇文章的出發點就是"利用Linux提供的機制來解決一個實際的問題",形式上與Win32的"SetFilePointer & SetEndOfFile"組合不一樣,但是仔細分析一下,
它們是如此的相似:按照你的建議"先調用 SetFilePointer(設置文件邏輯指針位置) 然后調用 SetEndOfFile(設置文件物理末端位置)"即可快速擴展文件大小。
在上面的代碼中將參數合法性判斷以及對應的函數調用狀態判斷去掉,簡化一下就是下面這樣了:

bool EnlargeFile( int iFileHandle , off_t iNewSize )
{

1. lseek( iFileHandle , 0 , SEEK_CUR ); //保存文件指針的當前位置以便于在擴展文件大小后恢復到當前位置
2. lseek( iFileHandle , iMoveOffset , SEEK_SET );
3. write( iFileHandle , " " , WRITE_BYTE_COUNT ); //寫入一個字節的數據,完成對文件大小的更改
4. lseek( iFileHandle , iCurPos , SEEK_SET ); //恢復文件指針到之前保存的文件位置

return true;
}

其中的第1行和第4行是為了在擴展文件的過程中保存和恢復文件指針位置,如果我們將這一點也簡化掉(實際上必須保留),如下:
bool EnlargeFile( int iFileHandle , off_t iNewSize )
{
// 設置文件指針(這里是邏輯指針)位置,相當于Win32下調用 SetFilePointer
2. lseek( iFileHandle , iMoveOffset , SEEK_SET );

// 寫入一個字節的數據,完成對文件大小的更改,即是設置了文件的物理末端指針位置,相當于調用了 SetEndOfFile
3. write( iFileHandle , " " , WRITE_BYTE_COUNT );

return true;
}

這一次很清晰了,形式上不一樣,但是本質上很相近了。

  回復  更多評論
  
# re: Linux下快速擴展文件大小 2010-03-02 19:40 | 阿福
難道truncate這個函數不能起到同樣的效果?  回復  更多評論
  
# re: Linux下快速擴展文件大小 2010-03-02 21:28 | luckycat
@阿福:
一直都把truncate用作截斷文件,沒有發現truncate還可以用于擴展文件大小,剛才看了一下 man 文檔:
int truncate(const char *path, off_t length);
If the file previously was larger than length, the extra data is discarded.
If the file was previously shorter than length, its size is increased, and the extended area appears as if it were zero-filled.
這樣一來,截斷和擴展文件都可以用"truncate"來完成,這樣相對于上面的EnlargeFile就更簡潔了而且基于"truncate"的形式只需要一次系統調用即可實現相同的效果,效率上也更有優勢.
看來這次真的是"reinvent the wheel"了:(
thank you for reminding me.
最后分享一個 linux 2.6 的 man pages 打包成的CHM文件,在上面的下載文件中.
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# re: Linux下快速擴展文件大小 2010-03-03 18:30 | Jakcie
An application can truncate or extend a file by calling SetEndOfFile on sets the end-of-file marker to the current position of the file pointer.

Note that when a file is extended, the contents between the old and new end-of-file locations are not defined.
在Windows下, 可以用SetEndOfFile   回復  更多評論
  

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