Пример: параллельный поиск указанного текстового шаблона

Пример: параллельный поиск указанного текстового шаблона

Настало время посмотреть на процессы Windows в действии. Приведенная ниже в качестве примера программа grepMP создает процессы для поиска указанного текстового шаблона в файлах, по одному процессу на каждый файл. Эта программа моделирует UNIX-утилиту grep, хотя используемая нами методика применима к любой программе, которая полагается на стандартный вывод. Рассматривайте программу поиска как "черный ящик" и считайте, что она является просто исполняемой программой, выполнение которой должно контролироваться родительским процессом.

Командная строка программы имеет следующий вид:

grepMP шаблон F1 F2 … FN

Программа 6.1 выполняет следующие виды обработки:

• Для поиска указанного шаблона в каждом из входных файлов, от F1 до FN, используется отдельный процесс, запускающий один и тот же исполняе мый модуль. Для каждого процесса программа создает командную строку такого вида: grep шаблон FK.

• Полю hStdOut структуры STARTUPINFO нового процесса присваивается значение дескриптора временного файла, который определяется как наследуемый.

• Программа организует ожидание завершения всех процессов поиска, используя для этого функцию WaitForMultipleObjects.

• По завершении всех процессов поиска осуществляется поочередный вывод результатов (временных файлов). Вывод временного файла осуществляет процесс, выполняющий утилиту cat (программа 2.3).

• Возможности функции WaitForMultipleObjects ограничиваются лишь максимально допустимым количеством дескрипторов, которое устанавливается значением MAXIMUM_WAIT_OBJECTS (64), поэтому она вызывается многократно.

• Для определения успешности попытки нахождения данным процессом заданного шаблона программа использует код завершения процесса grep.

Порядок обработки файлов программой 6.1 иллюстрируется на рис. 6.3. 

Рис. 6.З. Поиск текстового шаблона в файлах с использованием нескольких процессов

Программа 6.1. grepMP: выполнение параллельного поиска текстового шаблона 

/* Глава 6. grepMP. */

/* Версия команды grep, использующая несколько процессов. */

#include "EvryThng.h"

int _tmain(DWORD argc, LPTSTR argv[])

/* Для выполнения поиска в каждом из файлов, указанных в командной строке, создается отдельный процесс. Каждому процессу предоставляется временный файл в текущем каталоге, в котором сохраняются результаты. */

{

 HANDLE hTempFile;

 SECURITY_ATTRIBUTES StdOutSA = /* Атрибуты защиты для наследуемого дескриптора. */

  {sizeof(SECURITY_ATTRIBUTES), NULL, TRUE};

 TCHAR CommandLine[MAX_PATH + 100];

 STARTUPINFO StartUpSearch, Startup;

 PROCESS_INFORMATION ProcessInfo;

 DWORD iProc, ExCode;

 HANDLE *hProc; /* Указатель на массив дескрипторов процессов. */

 typedef struct {TCHAR TempFile[MAX_PATH];} PROCFILE;

 PROCFILE *ProcFile; /* Указатель на массив имен временных файлов. */

 GetStartupInfo(&StartUpSearch);

 GetStartupInfo(&StartUp);

 ProcFile = malloc((argc – 2) * sizeof(PROCFILE));

 hProc = malloc((argc – 2) * sizeof(HANDLE));

 /* Создать для каждого файла отдельный процесс "grep". */

 for (iProc = 0; iProc < argc – 2; iProc++) {

  _stprintf(CommandLine, _T("%s%s %s"), _T("grep "), argv[1], argv[iProc + 2]);

  GetTempFileName(_T("."), _T("gtm"), 0, ProcFile[iProc].TempFile); /* Для хранения результатов поиска.*/

  hTempFile = /* Этот дескриптор является наследуемым */

   CreateFile(ProcFile[iProc].TempFile, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, &StdOutSA, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

  StartUpSearch.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES;

  StartUpSearch.hStdOutput = hTempFile;

  StartUpSearch.hStdError = hTempFile;

  StartUpSearch.hStdInput = GetStdHandle(STD_INPUT_HANDLE);

  /* Создать процесс для выполнения командной строки. */

  CreateProcess(NULL, CommandLine, NULL, NULL, TRUE, 0, NULL, NULL, &StartUpSearch, &ProcessInfo);

  /* Закрыть ненужные дескрипторы. */

  CloseHandle(hTempFile);

  CloseHandle(ProcessInfo.hThread);

  hProc[iProc] = ProcessInfo.hProcess;

 }

 /* Выполнить все процессы и дождаться завершения каждого из них. */

 for (iProc = 0; iProc < argc – 2; iProc += MAXIMUM_WAIT_OBJECTS) WaitForMultipleObjects( /* Разрешить использование достаточно большого количества процессов */

  min(MAXIMUM_WAIT_OBJECTS, argc – 2 – iProc), &hProc [iProc], TRUE, INFINITE);

 /* Переслать результирующие файлы на стандартный вывод с использованием утилиты cat */ 

 for (iProc = 0; iProc < argc – 2; iProc++) {

  if (GetExitCodeProcess(hProc[iProc], &ExCode) && ExCode==0) {

   /* Обнаружен шаблон — Вывести результаты. */

   if (argc > 3) _tprintf(_T("%s: "), argv [iProc + 2]);

   fflush(stdout); /* Использование стандартного вывода несколькими процессами. */

   _stprintf(CommandLine, _T("%s%s"), _Т("cat "), ProcFile[iProc].TempFile);

   CreateProcess(NULL, CommandLine, NULL, NULL, TRUE, 0, NULL, NULL, &StartUp, &ProcessInfo);

   WaitForSingleObject(ProcessInfo.hProcess, INFINITE);

   CloseHandle(ProcessInfo.hProcess);

   CloseHandle(ProcessInfo.hThread);

  }

  CloseHandle(hProc [iProc]);

  DeleteFile(ProcFile[iProc].TempFile);

 }

 free(ProcFile);

 free(hProc);

 return 0;

}