是否有在不同平台上预读的等价物？

Question

我正在用 C++ 编写一个并发的、持久的消息队列，它需要在不使用内存映射 io 的情况下对文件进行并发读取访问。简短的故事是多个线程将需要从文件的不同偏移量中读取。

最初我有一个文件对象，它具有典型的读/写方法，线程将获取一个互斥体来调用这些方法。但是，碰巧我没有在某处正确获取互斥锁，导致一个线程在读/写期间移动文件偏移量，而另一个线程将开始读/写文件的错误部分。

因此，偏执的解决方案是每个线程有一个打开的文件句柄。现在我有很多文件句柄指向同一个文件，我认为这不是很好。

我想使用像pread 这样的东西，它允许将当前偏移量传递给读/写函数。

但是，该功能仅在linux上可用，我需要在windows、aix、solaris和hpux上等效的实现，有什么建议吗？

Answer 1

在 Windows 上，ReadFile() 函数可以做到，见lpOverlapped 参数和this info on async IO。

Answer 2

对于 NIO，java.nio.channels.FileChannel 有一个 read(ByteBuffer dst, long position) 方法，该方法在内部使用 pread。

哦，等等，您的问题是关于 C++，而不是 Java。好吧，我只是查看了 JDK 源代码，看看它是如何在 Windows 上运行的，但不幸的是，在 Windows 上它不是原子的：它只是搜索，然后读取，然后再搜索。

对于 Unix 平台，关键是 pread 是任何支持 XSI（显然是 X/开放系统接口）操作系统的标准：http://www.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/pread.html

Answer 3

根据另一个答案，我能想到的最接近的是这个。但是有一个bug：ReadFile 会改变文件偏移量，而pread 保证不会改变文件偏移量。没有真正的方法可以解决这个问题，因为代码可以在没有锁的情况下同时执行普通的 read() 和 write()。有人找到不会改变偏移量的调用吗？

unsigned int FakePRead(int fd, void *to, std::size_t size, uint64_offset) {
  // size_t might be 64-bit.  DWORD is always 32.
  const std::size_t kMax = static_cast<std::size_t>(1UL << 31);
  DWORD reading = static_cast<DWORD>(std::min<std::size_t>(kMax, size));
  DWORD ret;
  OVERLAPPED overlapped;
  memset(&overlapped, 0, sizeof(OVERLAPPED));
  overlapped.Offset = static_cast<DWORD>(off);
  overlapped.OffsetHigh = static_cast<DWORD>(off >> 32);
  if (!ReadFile((HANDLE)_get_osfhandle(fd), to, reading, &ret, &overlapped)) {
    // TODO: set errno to something?
    return -1;
  }
  // Note the limit to 1 << 31 before.
  return static_cast<unsigned int>(ret);
}