二．获取重叠I/O操作完成结果

当异步I/O请求挂起后，最终要知道I/O操作是否完成。一个重叠I/O请求最终完成后，应用程序要负责取回重叠I/O操作的结果。对于读，直到I/O完成，接收缓冲器才有效（参考IRP缓冲区管理）。对于写，要知道写是否成功，有几种方法可以做到这点，最直接的方法是调用(WSA)GetOverlappedResult，其函数原型如下。

WINBASEAPI BOOL WINAPI

GetOverlappedResult(

HANDLE hFile,

LPOVERLAPPED lpOverlapped,

LPDWORD lpNumberOfBytesTransferred,

BOOL bWait);

WINSOCK_API_LINKAGE BOOL WSAAPI

WSAGetOverlappedResult(

SOCKET s,

LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,                                                    

LPDWORD lpcbTransfer,

BOOL fWait,

LPDWORD lpdwFlags);

2.使用完成例程

对于文件重叠I/O操作，等待I/O操作结束的另外方法是使用ReadFileEx和WriteFileEx。这些命令只用于重叠I/O，当为它们的最后一个参数lpCompletionRoutine传递了一个完成例程指针（回调函数地址）时，I/O操作结束时将调用此函数进行处理。

完成例程指针LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE定义如下：

// WINBASE.H

typedef  VOID (WINAPI *LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE)(

        DWORD dwErrorCode,

        DWORD dwNumberOfBytesTransfered,

        LPOVERLAPPED lpOverlapped );

相应在Winsock 2中，WSARecv/WSASend最后一个参数lpCompletionROUTINE是一个可选的指针，它指向一个完成例程。若指定此参数（自定义函数地址），在重叠请求完成后，将调用完成例程处理。

Winsock 2中完成例程指针LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE定义略有不同：

// WINSOCK2.H

typedef void (CALLBACK * LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE)(

        DWORD dwError,

        DWORD cbTransferred,

        LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,

        DWORD dwFlags );

     前三个参数同LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE，参数四一般不用，置0。用完成例程完成一个重叠I/O请求之后，参数中会包含下述信息：

参数一dwError表明了一个重叠操作（由lpOverlapped指定）的完成状态是什么。

参数二BytesTransferred参数指定了在重叠操作实际传输的字节量是多大。

参数三lpOverlapped参数指定的是调用这个完成例程的异步I/O操作函数(ReadFileEx/WriteFileEx或WSARecv/WSASend)的(WSA)OVERLAPPED结构参数。

提交带有完成例程的重叠I/O请求时，(WSA)OVERLAPPED结构的事件字段hEvent一般不再使用。使用一个含有完成例程指针参数的异步I/O函数发出一个重叠I/O请求之后，一旦重叠I/O操作完成，作为我们的调用线程，必须能够通知完成例程指针所指向的自定义函数开始执行，提供数据处理服务。这样一来，便要求将调用线程置于一种“可警告的等待状态”，在I/O操作完成后，能自动调用完成例程。WSAWaitForMultipleEvents函数可用来将线程置于一种可警告的等待状态。这样做的代价是必须创建一个事件对象可用于WSAWaitForMultipleEvents函数。假定应用程序只用完成例程对重叠请求进行处理，便不需要引入事件对象。作为一种变通方法，我们的应用程序可用Win32的SleepEx函数将自己的线程置为一种可警告的等待状态。当然，亦可创建一个伪事件对象，不将它与任何东西关联在一起。假如调用线程经常处于繁忙状态，而且并不处于一种可警告的等待状态，那么完成例程根本不会被通知执行。

如前面所述，WSAWaitForMultipleEvents通常会等待同WSAOVERLAPPED结构关联在一起的事件对象。该函数也可用于将我们的线程设置为一种可警告的等待状态，为已经完成的重叠I/O请求调用完成例程进行处理（前提是将fAlertable参数设为TRUE）。使用一个含有完成例程指针的异步I/O函数提交了重叠I/O请求之后，WSAWaitForMultipleEvents的期望返回值是WAIT_IO_COMPLETION（One or more I/O completion routines are queued for execution），而不再是事件对象索引。从宏WAIT_IO_COMPLETION的注解可知，它的意思是有完成例程需要执行。SleepEx函数的行为实际上和WSAWaitForMultipleEvents差不多，只是它不需要任何事件对象。对SleepEx函数的定义如下：

WINBASEAPI DWORD WINAPI

SleepEx(

    DWORD dwMilliseconds,

    BOOL bAlertable );

其中，dwMilliseconds参数定义了SleepEx函数的等待时间，以毫秒为单位。假如将dwMilliseconds设为INFINITE，那么SleepEx会无休止地等待下去。bAlertable参数规定了一个完成例程的执行方式，若将它设置为FALSE，则使用一个含有完成例程指针的异步I/O函数提交了重叠I/O请求后，I/O完成例程不会被通知执行，而且SleepEx函数不会返回，除非超过由dwMilliseconds规定的时间；若将它设置为TRUE，则完成例程会被通知执行，同时SleepEx函数返回WAIT_IO_COMPLETION。

在完成例程处理模型中，投递重叠I/O请求的同时注册完成例程，待I/O完成时由系统回调，并克服了事件通知模型的个数限制。利用完成例程处理重叠I/O的Winsock程序的编写步骤如下：

1) 新建一个监听套接字，在指定端口上监听客户端的连接请求。

2) 接受一个客户端的连接请求，并返回一个会话套接字负责与客户端通信。

3) 为会话套接字关联一个WSAOVERLAPPED结构。

4) 在套接字上投递一个异步WSARecv请求，方法是将WSAOVERLAPPED指定成为参数，同时提供一个完成例程。

5) 在将fAlertable参数设为TRUE的前提下，调用WSAWaitForMultipleEvents，并等待一个重叠I/O请求完成。重叠请求完成后，完成例程会自动执行，而且WSAWaitForMultipleEvents会返回一个WAIT_IO_COMPLETION。在完成例程内，可随一个完成例程一道投递另一个重叠WSARecv请求。

6) 检查WSAWaitForMultipleEvents是否返回WAIT_IO_COMPLETION。

7) 重复步骤5 )和6 )。

当调用accept处理连接时，一般创建一个AcceptEvent伪事件，当有客户连接时，需要手动SetEvent(AcceptEvent)；当调用AcceptEx处理重叠的连接时，一般为ListenSocket创建一个ListenOverlapped结构，并为其指定一个伪事件，当有客户连接时，系统自动将其置信。这些伪事件的作用在于，当含有完成例程指针的异步I/O操作(如WSARecv)完成时，设置了fAlertable的WSAWaitForMultipleEvents返回WAIT_IO_COMPLETION，并调用完成例程指针指向的完成例程对数据进行处理。

重叠I/O模型的缺点是它一般要为每一个I/O请求都开一个线程，当同时有成千上万个请求发生时，系统处理线程上下文切换是非常耗时的。所以这也就引出了更为先进的完成端口模型IOCP，用线程池来解决这个问题。

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