Системное программирование в среде Windows

Рис. 5.2. Управление памятью при наличии нескольких куч

Программа 5.1 иллюстрирует некоторые методики, которые упрощают программу, но были бы невозможны при использовании одной только библиотеки С или же только кучи процесса.

• Элементы узлов имеют фиксированный размер и размещаются в собственной куче, тогда как элементы данных переменной длины размещаются в отдельной куче.

• Готовясь к сортировке очередного файла, программа уничтожает две кучи, а не освобождает память, занимаемую отдельными элементами.

• Ошибки при распределении памяти обрабатываются как исключения, вследствие чего отпадает необходимость в тестировании возвращаемых значений функциями для отслеживания нулевых указателей.

Если используется Windows, то сфера применимости таких программ, как программа 5.1, ограничивается файлами небольшого размера, поскольку в виртуальной памяти должны находиться целиком весь файл и копии ключей. Абсолютный верхний предел размера файла определяется объемом доступного виртуального адресного пространства (максимум 3 Гбайт); фактически достижимый предел оказывается еще меньшим. В случае Win64 ограничения подобного рода практически отсутствуют.

В программе 5.1 вызываются некоторые функции управления деревом: FillTree, InsertTree, Scan и TreeCompare. Все они представлены в программе 5.2.

В этой программе используются исключения кучи. Можно было бы поступить иначе, отказавшись от использования флага HEAP_GENERATE_EXCEPTIONS и отслеживая ошибки, возникающие при распределении памяти, явным образом.

Программа 5.1. sortBT: сортировка с использованием бинарного дерева поиска 

/* Глава 5. Команда sortBT. Версия, использующая бинарное дерево поиска.*/

#include "EvryThng.h"

#define KEY_SIZE 8

typedef struct _TreeNode {/* Описание структуры узла. */

 struct _TreeNode *Left, *Right;

 TCHAR Key[KEY_SIZE];

 LPTSTR pData;

} TREENODE, *LPTNODE, **LPPTNODE;

#define NODE_SIZE sizeof(TREENODE)

#define NODE_HEAP_ISIZE 0x8000

#define DATA_HEAP_ISIZE 0x8000

#define MAX_DATA_LEN 0x1000

#define TKEY_SIZE KEY_SIZE * sizeof(TCHAR)

LPTNODE FillTree(HANDLE, HANDLE, HANDLE);

BOOL Scan(LPTNODE);

int KeyCompare (LPCTSTR, LPCTSTR); iFile;

BOOL InsertTree (LPPTNODE, LPTNODE);

int _tmain(int argc, LPTSTR argv[]) {

 HANDLE hIn, hNode = NULL, hData = NULL;

 LPTNODE pRoot;

 CHAR ErrorMessage[256];

 int iFirstFile = Options(argc, argv, _T("n"), &NoPrint, NULL);

 /* Обработать все файлы, указанные в командной строке. */

 for (iFile = iFirstFile; iFile < argc; iFile++) __try {

  /* Открыть входной файл. */

  hIn = CreateFile(argv[iFile], GENERIC_READ, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);

  if (hIn == INVALID_HANDLE_VALUE) RaiseException(0, 0, 0, NULL);

  __try { /* Распределить две кучи. */

   hNode = HeapCreate(HEAP_GENERATE_EXCEPTIONS | HEAP_NO_SERIALIZE, NODE_HEAP_ISIZE, 0);

   hData = HeapCreate(HEAP_GENERATE_EXCEPTIONS | HEAP_NO_SERIALIZE, DATA_HEAP_ISIZE, 0); 

   /* Обработать входной файл, создавая дерево. */

   pRoot = FillTree(hIn, hNode, hData);

   /* Отобразить дерево в порядке следования ключей. */

   _tprintf(_T("Сортируемый файл: %s\n"), argv [iFile]);

   Scan(pRoot);

  } _ finally { /* Кучи и дескрипторы файлов всегда закрываются.

   /* Уничтожить обе кучи и структуры данных. */

   if (hNode !=NULL) HeapDestroy (hNode);

   if (hNode != NULL) HeapDestroy (hData);

   hNode = NULL;

   hData = NULL;

   if (hIn != INVALID_HANDLE_VALUE) CloseHandle (hIn);

  }