写一个可以多进程操作的栈(先进先出,后进先出),列表类,用内存映射文件实现,请大家指教改进

Question

因为经常需要多个线程/进程共享数据,如共享一个列表,多个进程进行操作.所以写了这个对象,用内存映射文件实现的.两个进程创建同样名字的映射文件就可以共享数据.现在只能保存同样大小的数据.在使用前要指定数据的最多个数,程序一次分配了所有的内存这也是一个缺点,下一步准备改成用稀疏提交的方式.unit FileMapping;interfaceuses
  Types,windows,SysUtils,Dialogs,SyncObjs,Classes,Forms,inifiles,
    Variants,ActiveX;Type
  PMappingInfo=^TMappingInfo;
  TMappingInfo=Packed record
    Time:TDateTime;//保存创建的时间
    ProCount:LongInt;//当前创建了几个实例,对象在使用完后一定要Free 否则这里有值可能不准
  end;  TFileMappingObj = class
  private
    FMutexName:String;  //互斥体名称
    FMutexHandle:THandle;//互斥体
    FMapHandle:THandle;//映射名柄
    FMapBuf:Pointer;//映射文件数据区
    FMappingSize: LongInt;//映射文件大小
    FMappingInfo:PMappingInfo; //头信息
    FMaptingName: String;//映射文件名
  protected
    property MutexHandle:THandle Read FMutexHandle;
    procedure OnCreateMapping;virtual;//每一次创建时调用
    procedure OnOpenMapping;  //映射已创建,打开时调用
  public
    constructor Create(AMappingName:String ;ASize:LongInt);//override;
    destructor Destroy; override;
    function GetMapBuf:Pointer;
    function GetMappingName:String;
    function GetMappingSize:LongInt;
    function GetProCount:LongInt;
    function GetTime:TDateTime;
  published
  end;
  PMapStackInfo=^TMapStackInfo;
  TMapStackInfo=Packed record
    ItemSize:Integer; //列表中元素的大小
    MaxCount:Integer;//元素的最大个数
    Count:Integer;//当前元素的总个数
    TopPoint:Integer;//栈头
    EndPoint:Integer;//栈底
  end;  //弹出时清空原来的数据
  TStackNotifyEvent = procedure(Value: Pointer) of object;  TMapCustomStack=Class(TFileMappingObj)
  private
    FMapStackInfo:PMapStackInfo;
    FDateBuf:Pointer;
    FOnPopEndEvent: TStackNotifyEvent;//出栈成功后清空数据时调用
    FOnPushEndEvent: TStackNotifyEvent; //压栈成功后调用
  protected
    procedure PopClear(Value:Pointer);virtual;
  public
    constructor Create(AMappingName:String;AItemSize,AMaxCount:Integer);
    destructor Destroy; override;
    //压栈
    function Push(Const Item):Integer;virtual;abstract;
    //出栈
    function Pop(var Item):Integer;virtual;abstract;
    function GetCount:Integer;
    function GetMaxCount:Integer;
    function GetItemSize:Integer;
    //给定物理序号返回指针,可能给定的位置没有值
    function GetItem(Index:Integer):Pointer;
    procedure Clear;
  published
    property OnPopEnd:TStackNotifyEvent Read FOnPopEndEvent Write FOnPopEndEvent;
    property OnPushEnd:TStackNotifyEvent Read FOnPushEndEvent Write FOnPushEndEvent;
  end;  //用内存映射实现的栈,后进先出
  TMapStack=Class(TMapCustomStack)
  private
  protected
  public
    //压栈 ,返回数据所在的位置 小于0没有成功 等于最大值栈满
    function Push(Const Item):Integer;override;
    //出栈 小于0出栈操作失败
    function Pop(var Item):Integer;override;
  published  end;  //用内存映射实现的栈,先进先出
  TMapStack_2 = class(TMapCustomStack)
  private
  protected
  public
    //压栈
    function Push(Const Item):Integer;override;
    //出栈
    function Pop(var Item):Integer;override;
  published   end;//++++++++++++++++++内存映射实现的列表,保存同一种结构体支持多线程同步,
//一次分配最大空间//用后进先出的堆栈实现,在栈中保存空闲空间的位置,
//在数组中保存逻辑序号和物理序号的对应关系
//创建两个映射文件,一个用来保存实际的数据,
//另一个用户保存基本的分配信息//创建一个列表,可以多线程操作
//用两个映射文件实现,一个用户保存基本的头信息,另一个保存数据
//便于扩展成稀疏提交的文件方式  PMappingListIndex=^TMappingListIndex;
  TMappingListIndex=Array of Integer;  TMappingList=Class(TFileMappingObj)
  private
    FItemSize:PInteger;
    FListIndexArr:PMappingListIndex;
    FListHeadStack:TMapStack;
    FListDataBuf:Pointer;//列表数据的位置
  protected
    procedure OnCreateMapping;override;
    procedure OnStackPopEnd(Value: Pointer) ;
  public
    constructor Create(AMappingName:String;AItemSize,AMaxCount:Integer);
    destructor Destroy; override;
    function Add(Const Data): Integer;
    procedure Delete(Index: Integer);
    procedure ShowStackInfo(Var AStrList:TStringList);
    procedure ShowDataInfo(Var AStrList:TStringList);
    procedure Clear;
    function GetCount:Integer;
    function GetItem(Index:Integer):Pointer;
  published  end;

Answer 1

implementation{ TFileMappingObj }function TFileMappingObj.GetProCount: LongInt;
begin
  Result:=FMappingInfo.ProCount;
end;constructor TFileMappingObj.Create(AMappingName:String ;ASize:LongInt);
begin
  Inherited Create;
  FMaptingName:=AMappingName ;
  FMutexName:=FMaptingName+'_Mutex';
  FMappingSize :=ASize+Sizeof(TMappingInfo);         //  +SEC_RESERVE  FMutexHandle:=CreateMutex(Nil,False,PChar(FMutexName));
  Case GetLastError of
    0: //没有程序运行 第一次创建
      begin
        //映射到自己的地址空间
        Case WaitForSingleObject(FMutexHandle,INFINITE) of
          WAIT_OBJECT_0 :
            begin
              FMapHandle:=CreateFileMapping(INVALID_HANDLE_VALUE, nil,
                PAGE_READWRITE, 0,FMappingSize, PChar(FMaptingName));
              if FMapHandle<>0 then
              begin
                FMappingInfo := MapViewOfFile(FMapHandle, FILE_MAP_ALL_ACCESS,
                     0, 0,FMappingSize);
                if FMappingInfo<>Nil then
                begin
                  FMapBuf:=Pointer(Integer(FMappingInfo)+Sizeof(TMappingInfo));
                  FMappingInfo.ProCount:=1;
                  ZeroMemory(FMapBuf,FMappingSize);//初始化为0
                  FMappingInfo .Time :=Now;
                  OnCreateMapping;
                end;
              end;
              ReleaseMutex(FMutexHandle);
            end;
          WAIT_TIMEOUT :;
          WAIT_FAILED :;
        end;      end;
    ERROR_ALREADY_EXISTS://程序以经运行
    begin
       CloseHandle(FMutexHandle);
       FMutexHandle:=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,False,PChar (FMutexName));
        Case WaitForSingleObject(FMutexHandle,INFINITE) of
          WAIT_ABANDONED:Showmessage('OK');
          WAIT_OBJECT_0 :
            begin
              FMapHandle:=OpenFileMapping(FILE_MAP_WRITE,False ,PChar(FMaptingName));
              if FMapHandle<>0 then
              begin
                FMappingInfo := MapViewOfFile(FMapHandle, FILE_MAP_ALL_ACCESS,
                     0, 0,FMappingSize);
                if FMappingInfo<>Nil then
                begin
                  FMapBuf:=Pointer(Integer(FMappingInfo)+Sizeof(TMappingInfo));
                  InterlockedIncrement(FMappingInfo.ProCount);//程序个数加1
                  OnOpenMapping;
                end;
              end;
              ReleaseMutex(FMutexHandle);
            end;
          WAIT_TIMEOUT :;
          WAIT_FAILED :;
        end;
    end;
    ERROR_INVALID_HANDLE:;//和其它内核对象同名
  end;
end;destructor TFileMappingObj.Destroy;
begin
  FMappingInfo.ProCount :=FMappingInfo.ProCount-1;
  CloseHandle(FMapHandle);
//释放互斥对象
  CloseHandle(FMutexHandle);
  inherited;
end;function TFileMappingObj.GetMapBuf: Pointer;
begin
  Result:=FMapBuf ;
end;function TFileMappingObj.GetMappingName: String;
begin
  Result:=FMaptingName;
end;function TFileMappingObj.GetMappingSize: LongInt;
begin
  Result:=FMappingSize;
end;function TFileMappingObj.GetTime: TDateTime;
begin
  Result:=FMappingInfo.Time;
end;procedure TFileMappingObj.OnCreateMapping;
beginend;procedure TFileMappingObj.OnOpenMapping;
beginend;{ TMappingList }constructor TMappingList.Create(AMappingName: String; AItemSize,
  AMaxCount: Integer);
var
  i,L:Integer;
begin
//列表的总的占用空间的大小 前部保存基本信息,后部保存数据
  FListHeadStack:=TMapStack .Create(GetMappingName+'_HeadStack',Sizeof(Integer),AMaxCount);
  FListHeadStack .OnPopEnd :=OnStackPopEnd;
  inherited Create(AMappingName,
          Sizeof(Integer)+//保存用户数据大小
          Sizeof(Integer)*AMaxCount+//保存对应的序号列表
          AItemSize*AMaxCount);
  FItemSize:=GetMapBuf ;
  CopyMemory(FItemSize,@AItemSize,Sizeof(Integer));
  FListIndexArr :=Pointer(Integer(FItemSize)+Sizeof(Integer));
  FListDataBuf:=Pointer(Integer(FListIndexArr)+Sizeof(Integer)*AMaxCount);//第一次创建时将所有的空位置压栈
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=L Downto 0 do
    TMappingListIndex(FListIndexArr)[i]:=-1;
end;function TMappingList.Add(Const Data): Integer;
var
  APopIndex:Integer;
  ANewPoint:Pointer;
begin
//添加一个记录,查找出一个空的位置保存,添加的位置并不一定是最后一个.
  if FListHeadStack.Pop(APopIndex)>=0 then
  begin
    Case WaitForSingleObject(MutexHandle,INFINITE) of
      WAIT_OBJECT_0 :
        begin
          ANewPoint:=Pointer(Integer(FListDataBuf)+APopIndex*FItemSize^);
          //将用户数据保存到映射文件
          CopyMemory(ANewPoint ,@Data ,FItemSize^);
          //将数据所在的物理位置保存
          Result:=FListHeadStack.GetMaxCount-FListHeadStack.GetCount-1;
          TMappingListIndex(FListIndexArr)[Result]:=APopIndex;
          ReleaseMutex(MutexHandle);
        end;
      WAIT_TIMEOUT :;
      WAIT_FAILED :;
    end;
  end;
end;procedure TMappingList.Delete(Index: Integer);
var
  ADataIndex:Integer;
  AItemPointer:Pointer;
  i,L:Integer;
begin
//删除给定位置的值   给定的是用户添加的序号
//保存时并不是保存在对应的物理位置
//在栈中的对应的Index 中保存的是对应的物理位置
//先找到给定的序号保存在物理空间的序号
 if (Index >=0)and(Index<FListHeadStack .GetMaxCount) then
  begin
    //检查是否已经删除过了.
    ADataIndex:=TMappingListIndex(FListIndexArr)[Index];//FListHeadStack.GetItem(Index);
    AItemPointer:=Pointer(Integer(FListDataBuf)+ADataIndex*FItemSize^);
    //将当前删除的位置信息保存
    FListHeadStack.Push(ADataIndex);
    //栈的从上到下的序号对应用户数据的序号
    //用户数据的序号向上移动一位
    L:=GetCount;
    for i:=Index to L do
      TMappingListIndex(FListIndexArr)[i]:=TMappingListIndex(FListIndexArr)[i+1];
    TMappingListIndex(FListIndexArr)[L]:=-1;
    //删除列表中的数据
    ZeroMemory(AItemPointer,FItemSize^);  end;
end;
procedure TMappingList.OnCreateMapping;
var
  i,L:Integer;
begin
  inherited;
//第一次创建时将所有的空位置压栈
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=L Downto 0 do
  begin
    FListHeadStack .Push(i);
  end;
end;

Answer 2

procedure TMappingList.ShowStackInfo(Var AStrList:TStringList);
var
  i,L:Integer;
  m:PInteger;
  AStr:String;
begin
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=0 to L do
  begin
    m:=FListHeadStack .GetItem(i);    AStrList.Add(Format('%p %d=%d',[m,m^,TMappingListIndex(FListIndexArr)[i]]));
  end;
end;procedure TMappingList.Clear;
var
  i,L:Integer;
begin
//清空所有的数据
  FListHeadStack .Clear;
  ZeroMemory(FListDataBuf,FItemSize^*FListHeadStack .GetMaxCount);
//第一次创建时将所有的空位置压栈
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=L Downto 0 do
  begin
    FListHeadStack .Push(i);
  end;
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=L Downto 0 do
    TMappingListIndex(FListIndexArr)[i]:=-1;end;destructor TMappingList.Destroy;
begin
  FListHeadStack.Free;
  inherited;
end;function TMappingList.GetCount: Integer;
begin
  Result:=FListHeadStack .GetMaxCount-FListHeadStack .GetCount ;
end;procedure TMappingList.ShowDataInfo(var AStrList: TStringList);
var
  i,L:Integer;
  m:PInteger;
  AStr:String;
begin
  L:=FListHeadStack . GetMaxCount-1;
  for i:=0 to L do
  begin
    m:=Self.GetItem(i);
    AStrList.Add(Chr(m^)+'='+Inttostr(i));
  end;
end;function TMappingList.GetItem(Index: Integer): Pointer;
begin
  if (Index>=0)and(Index<FListHeadStack.GetMaxCount) then
    Result:=Pointer(Integer(FListDataBuf)+Index*FItemSize^ )
  else
    Result:=Nil;
end;procedure TMappingList.OnStackPopEnd(Value: Pointer);
var
  ANullIndex:Integer;
begin
   ANullIndex:=-1;
   CopyMemory(Value,@ANullIndex,Sizeof(Integer));
end;{ TMapStack }function TMapCustomStack.GetCount: Integer;
begin
  Result:=FMapStackInfo.Count ;
end;function TMapCustomStack.GetMaxCount: Integer;
begin
  Result:=FMapStackInfo .MaxCount ;
end;function TMapStack.Pop(var Item):Integer;
var
  AFirstPointer:Pointer;
begin
//出栈,后进先出
  Result:=-1;
  Case WaitForSingleObject(MutexHandle,INFINITE) of
    WAIT_OBJECT_0 :
      begin
        if FMapStackInfo .Count =0 then        else
        begin
          AFirstPointer:=Pointer(Integer(FDateBuf)+(FMapStackInfo.Count-1)*GetItemSize );
          CopyMemory(@Item ,AFirstPointer ,GetItemSize);
          Result:=FMapStackInfo.MaxCount-FMapStackInfo.Count; //返回弹出的位置
          FMapStackInfo.Count :=FMapStackInfo.Count-1;
          FMapStackInfo.TopPoint :=FMapStackInfo.TopPoint-1;
          PopClear(AFirstPointer);//弹出了,清空数据
          if Assigned(OnPopEnd) then
            OnPopEnd(AFirstPointer);
        end;
        ReleaseMutex(MutexHandle);
      end;
    WAIT_TIMEOUT :;
    WAIT_FAILED :;
  end;
end;function TMapStack.Push(const Item):Integer;
var
  ANewPointer:Pointer;
begin
// 压栈,添加一个新的数据,如果空间不足,则重新进行分配  后进先出
  Result:=-1;
  Case WaitForSingleObject(MutexHandle,INFINITE) of
    WAIT_OBJECT_0 :
      begin
        if FMapStackInfo.Count=FMapStackInfo.MaxCount then
          Result:=FMapStackInfo.MaxCount //如果栈满了则返回最大的值
        else
        begin
          ANewPointer:=Pointer(Integer(FDateBuf)+(FMapStackInfo.TopPoint)*GetItemSize  );
          CopyMemory(ANewPointer ,@Item ,GetItemSize);
          Result:=FMapStackInfo.Count; //返回当前所在的位置
          FMapStackInfo.Count :=FMapStackInfo.Count+1;
          FMapStackInfo.TopPoint :=FMapStackInfo.TopPoint+1;
          if Assigned(OnPushEnd) then
            OnPushEnd(ANewPointer);
        end;
        ReleaseMutex(MutexHandle);
      end;
    WAIT_TIMEOUT :;
    WAIT_FAILED :;
  end;end;{ TMapCustomStack }constructor TMapCustomStack.Create(AMappingName: String; AItemSize,
  AMaxCount: Integer);
begin
  inherited Create(AMappingName ,AItemSize*AMaxCount+Sizeof(TMapStackInfo));
  FMapStackInfo:=GetMapBuf;
  FDateBuf:=Pointer(Integer(FMapStackInfo)+Sizeof(TMapStackInfo));
  FMapStackInfo.ItemSize :=AItemSize ;
  FMapStackInfo.MaxCount :=AMaxCount ;
  FMapStackInfo.TopPoint :=0;//当前的栈顶
  FMapStackInfo.EndPoint :=0;
end;destructor TMapCustomStack.Destroy;
begin  inherited;
end;function TMapCustomStack.GetItem(Index: Integer): Pointer;
begin
//压栈时第一个压入的是栈底,最后一个是栈顶
//在分配空间中保存时先保存到了0
//给定的 Index 是指栈的位置,即使数组0是栈底 MaxCount
//给定一个物理的位置,返回指针
  if (Index>=0)and(Index<FMapStackInfo.MaxCount) then
    Result:=Pointer(Integer(FDateBuf)+(GetMaxCount-Index-1)*GetItemSize )
  else
    Result:=Nil;
end;procedure TMapCustomStack.PopClear(Value: Pointer);
begin
  ZeroMemory(Value ,GetItemSize);
end;procedure TMapCustomStack.Clear;
begin
  FMapStackInfo.Count  :=0 ;
  FMapStackInfo.TopPoint :=0;//当前的栈顶
  FMapStackInfo.EndPoint :=0;
  ZeroMemory(FDateBuf,GetItemSize *GetMaxCount);
end;function TMapCustomStack.GetItemSize: Integer;
begin
  Result:=FMapStackInfo.ItemSize;
end;{ TMapStack_2 }function TMapStack_2.Pop(var Item): Integer;
var
  AFirstPointer:Pointer;
begin
//出栈 先进先出
  Result:=-1;
  Case WaitForSingleObject(MutexHandle,INFINITE) of
    WAIT_OBJECT_0 :
      begin
        if FMapStackInfo .Count =0 then  //没有数据        else
        begin
          //最先弹出的是栈底
          AFirstPointer:=Pointer(Integer(FDateBuf)+(FMapStackInfo.EndPoint)*GetItemSize );
          CopyMemory(@Item ,AFirstPointer ,GetItemSize);
          Result:=FMapStackInfo.EndPoint; //返回弹出的位置
          FMapStackInfo.Count :=FMapStackInfo.Count-1;
          if FMapStackInfo.EndPoint=FMapStackInfo.MaxCount-1 then
            FMapStackInfo.EndPoint :=0
          else  //这里没有检查和顶的位置,用Count来控制
            FMapStackInfo.EndPoint :=FMapStackInfo.EndPoint +1;
         // FMapStackInfo.TopPoint :=FMapStackInfo.TopPoint-1;
          PopClear(AFirstPointer);
          if Assigned(OnPopEnd) then
            OnPopEnd(AFirstPointer);
        end;
        ReleaseMutex(MutexHandle);
      end;
    WAIT_TIMEOUT :;
    WAIT_FAILED :;
  end;
end;function TMapStack_2.Push(const Item): Integer;
var
  ANewPointer:Pointer;
begin   //压栈 先进先出
// 压栈,添加一个新的数据,如果空间不足,则重新进行分配
  Result:=-1;
  Case WaitForSingleObject(MutexHandle,INFINITE) of
    WAIT_OBJECT_0 :
      begin
        //if FMapStackInfo.Count=FMapStackInfo.MaxCount then  //栈满了
        if (FMapStackInfo.TopPoint =FMapStackInfo.EndPoint)and(FMapStackInfo.Count>0) then
          Result:=FMapStackInfo.MaxCount //如果栈满了则返回最大的值
        else
        begin
          //新的位置,就是栈头的位置
          ANewPointer:=Pointer(Integer(FDateBuf)+(FMapStackInfo.TopPoint)*GetItemSize );
          CopyMemory(ANewPointer ,@Item ,GetItemSize);
          Result:=FMapStackInfo.Count; //返回当前所在的位置
          FMapStackInfo.Count :=FMapStackInfo.Count+1;
          //栈顶到了列表的最后一个则重新回到0
          if FMapStackInfo.TopPoint=FMapStackInfo.MaxCount-1 then
            FMapStackInfo.TopPoint:=0
          else
            FMapStackInfo.TopPoint :=FMapStackInfo.TopPoint+1;
          if Assigned(OnPushEnd) then
            OnPushEnd(ANewPointer);
        end;
        ReleaseMutex(MutexHandle);
      end;
    WAIT_TIMEOUT :;
    WAIT_FAILED :;
  end;end;
end.

Answer 3

CSDNBlog 的密码忘记了, 将密码发送信箱的功能也用不了.测试的例子也没有办法贴了.

Answer 4

我说一个思路一个独立的栈操作进程，通过IPC来处理栈操作。这样能简化不少操作

Answer 5

这个是实现了先进先出,后进先出的栈操作对象.两个程序用可以操作一个栈内的数据.A程序提交数据,保存在栈中,B程序只管向数据库中提交或做别的操行.也可以用来两个程序互相发送数据.可以下载http://blog.csdn.net/images/blog_csdn_net/zyxip/FileMapDemo.jpg 将文件改成RAR就可以了.有代码和例子,有高手看一看怎么样优化

Answer 6

暂时用不到代码好长，没细看收藏一下先，以后没准用得上然后再顶一下lz3X