【C++】ReadFile概述,及实践使用时ReadFile的速率影响研究
ReadFile
函数概述
ReadFile
是 Windows API 函数,用于从文件或设备(如串口、硬盘等)中读取数据。它是同步和异步 I/O 操作的基础函数。
函数原型
BOOL ReadFile(_In_ HANDLE hFile, // 文件或设备句柄_Out_writes_bytes_to_opt_(nNumberOfBytesToRead, *lpNumberOfBytesRead) LPVOID lpBuffer, // 缓冲区_In_ DWORD nNumberOfBytesToRead, // 预期读取的字节数_Out_opt_ LPDWORD lpNumberOfBytesRead, // 实际读取的字节数,会根据_In_ DWORD返回给他_Inout_opt_ LPOVERLAPPED lpOverlapped // 异步操作参数
);
参数详解
1. HANDLE hFile
- 含义:表示需要读取数据的目标。
- 可以是文件句柄(通过
CreateFile
打开)或设备句柄(如串口COM1
)。 - 例如,读取串口数据时,通过
CreateFile
获得串口句柄。
- 可以是文件句柄(通过
2. LPVOID lpBuffer
- 含义:指向缓冲区的指针,
ReadFile
将读取的数据存储到该缓冲区中。 - 大小要求:缓冲区大小应至少等于
nNumberOfBytesToRead
,以避免越界。 - 类型:
LPVOID
,可转换为任意指针类型(如char*
)。
3. DWORD nNumberOfBytesToRead
- 含义:预期读取的字节数,
ReadFile
尝试从文件或设备读取该数量的数据。 - 注意:
- 如果设备中数据不足,
ReadFile
可能返回成功,但实际读取的字节数会少于此值(存储在lpNumberOfBytesRead
中)。
- 如果设备中数据不足,
4. LPDWORD lpNumberOfBytesRead
- 含义:指向
DWORD
类型变量的指针,用于接收实际读取的字节数。 - 可选性:
- 如果为
nullptr
,表示调用方不关心读取了多少字节(不推荐)。
- 如果为
- 返回值含义:
- 函数执行成功后,该变量存储实际读取的字节数。
5. LPOVERLAPPED lpOverlapped
- 含义:指向
OVERLAPPED
结构的指针,用于异步操作。 - 同步与异步:
nullptr
:表示同步操作,ReadFile
会阻塞,直到读取完成或超时。- 非
nullptr
:表示异步操作,ReadFile
会立即返回,读取操作会在后台完成。
返回值
BOOL
类型:TRUE
:读取成功。FALSE
:读取失败,调用GetLastError
获取错误代码。
- 常见错误:
ERROR_HANDLE_EOF
:已到达文件末尾(EOF)。ERROR_IO_PENDING
:对于异步操作,表示读取请求已提交但尚未完成。
函数用途
ReadFile
广泛用于以下场景:
- 文件读取:从文件系统中读取内容。
- 串口通信:读取串口(
COM
)数据,常用于嵌入式设备通信。 - 网络通信(通过设备接口):读取基于设备接口的网络数据。
- 传感器数据读取:从硬件传感器中读取数据。
示例 1:从文件读取数据
从文件中读取内容并打印到控制台:
#include <windows.h>
#include <iostream>int main() {// 打开文件HANDLE hFile = CreateFile("example.txt", // 文件路径GENERIC_READ, // 读取权限0, // 共享模式NULL, // 安全属性OPEN_EXISTING, // 打开已存在的文件FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, // 属性NULL // 模板文件句柄);if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE) {std::cerr << "无法打开文件,错误代码:" << GetLastError() << std::endl;return 1;}// 读取数据char buffer[128] = {0}; // 数据缓冲区DWORD bytesRead = 0; // 实际读取的字节数if (ReadFile(hFile, buffer, sizeof(buffer) - 1, &bytesRead, NULL)) {std::cout << "成功读取 " << bytesRead << " 字节:" << std::endl;std::cout << buffer << std::endl;} else {std::cerr << "读取失败,错误代码:" << GetLastError() << std::endl;}// 关闭文件CloseHandle(hFile);return 0;
}
示例 2:串口数据读取
从串口(如 COM2
)读取数据:
#include <windows.h>
#include <iostream>int main() {// 打开串口HANDLE hSerial = CreateFile("COM2", // 串口名称GENERIC_READ, // 读取权限0, // 共享模式NULL, // 安全属性OPEN_EXISTING, // 打开已存在的设备0, // 属性NULL // 模板文件句柄);if (hSerial == INVALID_HANDLE_VALUE) {std::cerr << "无法打开串口,错误代码:" << GetLastError() << std::endl;return 1;}// 设置串口参数(波特率、数据位等)DCB dcb = {0};//Device Control Blockdcb.DCBlength = sizeof(DCB);GetCommState(hSerial, &dcb);dcb.BaudRate = CBR_9600;dcb.ByteSize = 8;dcb.Parity = NOPARITY;dcb.StopBits = ONESTOPBIT;SetCommState(hSerial, &dcb);// 读取数据char buffer[128] = {0};DWORD bytesRead = 0;if (ReadFile(hSerial, buffer, sizeof(buffer) - 1, &bytesRead, NULL)) {std::cout << "成功读取 " << bytesRead << " 字节:" << std::endl;for (DWORD i = 0; i < bytesRead; ++i) {std::cout << "0x" << std::hex << static_cast<int>(buffer[i]) << " ";}std::cout << std::endl;} else {std::cerr << "读取失败,错误代码:" << GetLastError() << std::endl;}// 关闭串口CloseHandle(hSerial);return 0;
}
异步模式的应用
如果需要非阻塞读取,可以使用 OVERLAPPED
结构:
OVERLAPPED overlapped = {0};
overlapped.hEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);BOOL result = ReadFile(hFile, buffer, sizeof(buffer), &bytesRead, &overlapped);
if (!result && GetLastError() == ERROR_IO_PENDING) {// 等待异步操作完成WaitForSingleObject(overlapped.hEvent, INFINITE);GetOverlappedResult(hFile, &overlapped, &bytesRead, FALSE);
}
总结
ReadFile
的作用
- 从文件或设备读取数据,支持同步和异步模式。
典型应用
- 文件操作:读取文本或二进制文件。
- 串口通信:读取嵌入式设备数据。
- 网络设备:读取基于接口的网络数据。
优点
- 支持异步 I/O,提高程序性能。
- 适用于广泛的文件和设备操作场景。
注意事项
- 缓冲区大小要足够大以避免数据截断。
- 在串口和异步模式中,需额外配置超时和事件处理机制。
补充 1 关于DBC
DCB dcb = {0};
是一个用于初始化并配置串口通信参数的结构体。在 Windows API 中,DCB(Device Control Block)结构用于描述串口通信的控制设置,例如波特率、数据位、停止位、校验位等。
DCB 结构的定义
typedef struct _DCB {DWORD DCBlength; // 结构体的大小(字节)DWORD BaudRate; // 波特率(如 9600、115200)DWORD fBinary: 1; // 是否使用二进制模式DWORD fParity: 1; // 是否启用校验位DWORD fOutxCtsFlow: 1; // 是否启用 CTS 流控制DWORD fOutxDsrFlow: 1; // 是否启用 DSR 流控制DWORD fDtrControl: 2; // DTR 控制流设置DWORD fDsrSensitivity: 1; // DSR 灵敏度DWORD fTXContinueOnXoff: 1; // 接收 XOFF 后是否继续传输DWORD fOutX: 1; // 是否启用 XON/XOFF 流控制(输出)DWORD fInX: 1; // 是否启用 XON/XOFF 流控制(输入)DWORD fErrorChar: 1; // 是否替换错误字符DWORD fNull: 1; // 是否丢弃 NULL 字节DWORD fRtsControl: 2; // RTS 控制流设置DWORD fAbortOnError: 1;// 是否在错误时中止读/写操作DWORD fDummy2: 17; // 保留位WORD wReserved; // 保留字段WORD XonLim; // XON 限制WORD XoffLim; // XOFF 限制BYTE ByteSize; // 每个字节的数据位数(4-8 位)BYTE Parity; // 校验类型(无、奇、偶、标记、空)BYTE StopBits; // 停止位(1、1.5 或 2 位)char XonChar; // XON 字符char XoffChar; // XOFF 字符char ErrorChar; // 替换错误的字符char EofChar; // 文件结束符char EvtChar; // 事件字符WORD wReserved1; // 保留字段
} DCB, *LPDCB;
补充2 影响速度的因素
ReadFile
的读取缓冲区的速度和范围没有固定的值,它受到以下多个因素的影响。具体的读取速度和数据范围会因场景、设备以及系统配置而有所不同。
1. 影响 ReadFile
读取速度的因素
文件读取速度
- 现代 SSD:几百 MB/s。
- HDD:50-200 MB/s。
串口读取速度
- 受波特率限制:
9600 bps
:约 960 字节/秒。115200 bps
:约 11,520 字节/秒。
- 调整缓冲区大小可以提升效率。
影响速度的关键点
- 硬件速率:文件存储设备、串口波特率等。
- 用户缓冲区大小:每次读取的最大字节数。
- 系统缓冲区:通过
SetupComm
设置大小。 - 数据可用性:设备中数据是否已准备好。
通过合理调整缓冲区大小与 I/O 参数,ReadFile
的速度可以优化到设备允许的上限范围。
相关文章:
【C++】ReadFile概述,及实践使用时ReadFile的速率影响研究
ReadFile 函数概述 ReadFile 是 Windows API 函数,用于从文件或设备(如串口、硬盘等)中读取数据。它是同步和异步 I/O 操作的基础函数。 函数原型 BOOL ReadFile(_In_ HANDLE hFile, // 文件或设备句柄_Out_write…...
Mysql的UPDATE(更新数据)详解
MySQL的UPDATE语句是用于修改数据库表中已存在的记录,本文将详细介绍UPDATE语句的基本语法、高级用法、性能优化策略以及注意事项,帮助您更好地理解和应用这一重要的SQL命令。 1. 基本语法 单表更新 单表更新的基本语法如下: UPDATE [LOW…...

基于Java Springboot高校奖助学金系统
一、作品包含 源码数据库设计文档万字PPT全套环境和工具资源部署教程 二、项目技术 前端技术:Html、Css、Js、Vue、Element-ui 数据库:MySQL 后端技术:Java、Spring Boot、MyBatis 三、运行环境 开发工具:IDEA/eclipse 数据…...

如何在 Ubuntu 22.04 上安装带有 Nginx 的 ELK Stack
今天我们来聊聊如何在 Ubuntu 22.04 服务器上安装 ELK Stack,并集成 Nginx 作为 Web 服务器,同时使用 Let’s Encrypt Certbot 进行 SSL 认证。ELK Stack,包括 Elasticsearch、Logstash 和 Kibana,是一套强大的工具,用…...

Python爬虫:深入探索1688关键词接口获取之道
在数字化经济的浪潮中,数据的价值愈发凸显,尤其是在电商领域。对于电商平台而言,关键词不仅是搜索流量的入口,也是洞察市场趋势、优化营销策略的重要工具。1688作为中国领先的B2B电商平台,其关键词接口的获取对于商家来…...

Let‘s Encrypt SSL证书:acmessl.cn申请免费3个月证书
目录 一、CA机构 二、Lets Encrypt特点 三、申请SSL 一、CA机构 Lets Encrypt是一个由非营利组织Internet Security Research Group (ISRG)运营的证书颁发机构(CA),旨在通过自动化和开放的方式为全球网站提供免费、可靠的SSL/TLS证书。…...

JSON Web Token (JWT)的简单介绍、验证过程及令牌刷新思路
目录 一、JWT 1、什么是Jwt 2、为什么要使用Jwt 3、应用场景 4.Jwt的组成 4.1、Header 4.2、Payload 4.3、signature 二、Jwt验证过程 1、生成Jwt令牌 2、解析旧的Jwt 3、复制Jwt 4、Jwt有效时间测试 三、Jwt令牌刷新思路 1、配置JwtFilter过滤器 2、登录生成Jwt令…...

xxl-job入门
xxl-job , 定时任务 分布式 , 带来的问题的 解决方案 像之前 很多项目都用到定时任务, 但是如果要改为 分布式, 那么定时任务 就要用到 xxl-job 1.用户画像 拼多多,看了某个东西后,推荐类似东西, 做埋…...

100.【C语言】数据结构之二叉树的堆实现(顺序结构) 1
目录 1.顺序结构 2.示意图 编辑 从物理结构还原为逻辑结构的方法 3.父子节点编号的规律 4.顺序存储的前提条件 5.堆的简介 堆的定义 堆的两个重要性质 小根堆和大根堆 6.堆的插入 7.堆的实现及操作堆的函数 堆的结构体定义 堆初始化函数HeapInit 堆插入元素函…...
大模型 VS 大语言模型
最近很多朋友搞不懂大模型和大预言模型的区别,总是把大模型就认为是大语言模型。 今天就用这篇帖子做一个科普。 大模型 概念:大模型是指拥有超大规模参数(通常在十亿个以上)、复杂计算结构的机器学习模型。它通常能够处理海量数…...

Linux高阶——1117—TCP客户端服务端
目录 1、sock.h socket常用函数 网络初始化函数 首次响应函数 测试IO处理函数 获取时间函数 总代码 2、sock.c SOCKET() ACCEPT()——服务端使用这个函数等待客户端连接 CONNECT()——客户端使用这个函数连接服务端 BIND()——一般只有服务端使用 LISTEN()——服务端…...
【Qt】Qt 在main.cpp中使用tr()函数报错
1. 问题 Qt 在main.cpp中使用tr()报错。 error: tr was not declared in this scope2. 解决方法 main.cpp中注意如下: //添加头文件 #include <QObject>//添加QObject QObject::tr("Hello")3. 参考 Qt tr()函数不起效的小问题...
面向对象高级(5)接口
面向对象高级(5) 接口 接口就是规范,定义的是一组规则,体现了现实世界中“如果是...则必须能...”的思想。继承是一个"是不是"的is-a关系,而接口实现则是 "能不能"的has-a关系。 1、接口的定义格…...

uniapp发布android上架应用商店权限
先看效果: 实现原理: 一、利用uni.addInterceptor的拦截器,在一些调用系统权限前拦截,进行弹窗展示,监听确定取消实现业务逻辑。 二、弹窗是原生nativeObj进行drawRect绘制的 三、权限申请调用使用的 plus.android.…...

Centos Stream 9安装Jenkins-2.485 构建自动化项目步骤
官网:https://www.jenkins.io/ 1 下载 环境准备: 版本支持查询:https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/ 安装JDK17:https://blog.csdn.net/qq_44870331/article/details/140784297 yum -y install epel-release wget upgradew…...

电路模型和电路定理(二)
电路元件 是电路中最基本的组成单元。 电阻元件:表示消耗电能的元件 电感元件:表示产生磁场,储存磁场能的元件 电容元件:表示产生电场,储存电场能量的元件 电压源和电流源:表示将其他形式的能量转变成…...

瑞佑液晶控制芯片RA6807系列介绍 (三)软件代码详解 Part.10(让PNG图片动起来)完结篇
RA6807是RA8876M的缩小版,具备RA8876M的所有功能,只将MCU控制接口进行缩减,仅保留SPI-3和I2C接口,其它功能基本相同。 该芯片最大可控制854x600的分辨率,内建64Mbits显存,多个图层,使用起来相当…...

Qt常用控件 按钮
文章目录 1. QAbstractButton 简介2. QPushButton2.1 例子1,设置按钮的图标2.2 例子2,设置按钮快捷键 3. QRadioButton3.1 介绍3.2 例子1,选择性别3.3 例子2,试试其他的信号3.3 例子3,分组 4. QCheckBox4.1 介绍4.2 例…...

MySQL学习/复习10视图/用户/权限/语言连接数据库
一、视图 1.1创建视图 1.2视图影响基表 1.3基表影响视图 1.4删除视图 1.5视图使用规则 二、数据库的用户 2.1mysql中的user表 注意事项:主机/用户名/密码/权限 2.2用户的创建 注意事项:设置密码与登录地点需谨慎 2.3删除用户 注意事项:% 2.4…...

vulfocus在线靶场:tomcat-pass-getshell 弱口令 速通手册
目录 一、启动环境,访问页面,并登录,账号密码都是tomcat 二、哥斯拉打war包,图解 三、上传war包,图解 四、访问我们直接url/木马文件名/木马文件.jsp,是否存在了 五、 哥斯拉测试连接结果success&…...

Linux相关概念和易错知识点(42)(TCP的连接管理、可靠性、面临复杂网络的处理)
目录 1.TCP的连接管理机制(1)三次握手①握手过程②对握手过程的理解 (2)四次挥手(3)握手和挥手的触发(4)状态切换①挥手过程中状态的切换②握手过程中状态的切换 2.TCP的可靠性&…...

蓝牙 BLE 扫描面试题大全(2):进阶面试题与实战演练
前文覆盖了 BLE 扫描的基础概念与经典问题蓝牙 BLE 扫描面试题大全(1):从基础到实战的深度解析-CSDN博客,但实际面试中,企业更关注候选人对复杂场景的应对能力(如多设备并发扫描、低功耗与高发现率的平衡)和前沿技术的…...

Springcloud:Eureka 高可用集群搭建实战(服务注册与发现的底层原理与避坑指南)
引言:为什么 Eureka 依然是存量系统的核心? 尽管 Nacos 等新注册中心崛起,但金融、电力等保守行业仍有大量系统运行在 Eureka 上。理解其高可用设计与自我保护机制,是保障分布式系统稳定的必修课。本文将手把手带你搭建生产级 Eur…...
数据库分批入库
今天在工作中,遇到一个问题,就是分批查询的时候,由于批次过大导致出现了一些问题,一下是问题描述和解决方案: 示例: // 假设已有数据列表 dataList 和 PreparedStatement pstmt int batchSize 1000; // …...

让AI看见世界:MCP协议与服务器的工作原理
让AI看见世界:MCP协议与服务器的工作原理 MCP(Model Context Protocol)是一种创新的通信协议,旨在让大型语言模型能够安全、高效地与外部资源进行交互。在AI技术快速发展的今天,MCP正成为连接AI与现实世界的重要桥梁。…...
css3笔记 (1) 自用
outline: none 用于移除元素获得焦点时默认的轮廓线 broder:0 用于移除边框 font-size:0 用于设置字体不显示 list-style: none 消除<li> 标签默认样式 margin: xx auto 版心居中 width:100% 通栏 vertical-align 作用于行内元素 / 表格单元格ÿ…...

Java面试专项一-准备篇
一、企业简历筛选规则 一般企业的简历筛选流程:首先由HR先筛选一部分简历后,在将简历给到对应的项目负责人后再进行下一步的操作。 HR如何筛选简历 例如:Boss直聘(招聘方平台) 直接按照条件进行筛选 例如:…...

Linux 中如何提取压缩文件 ?
Linux 是一种流行的开源操作系统,它提供了许多工具来管理、压缩和解压缩文件。压缩文件有助于节省存储空间,使数据传输更快。本指南将向您展示如何在 Linux 中提取不同类型的压缩文件。 1. Unpacking ZIP Files ZIP 文件是非常常见的,要在 …...

恶补电源:1.电桥
一、元器件的选择 搜索并选择电桥,再multisim中选择FWB,就有各种型号的电桥: 电桥是用来干嘛的呢? 它是一个由四个二极管搭成的“桥梁”形状的电路,用来把交流电(AC)变成直流电(DC)。…...
WEB3全栈开发——面试专业技能点P7前端与链上集成
一、Next.js技术栈 ✅ 概念介绍 Next.js 是一个基于 React 的 服务端渲染(SSR)与静态网站生成(SSG) 框架,由 Vercel 开发。它简化了构建生产级 React 应用的过程,并内置了很多特性: ✅ 文件系…...