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[C++] 最大數量的檔案描述指標 (Max Number of File Descriptor)

2011 年 04 月 18 日

阿那達在寫IR作業時需要開大量的檔案，她發現最多開檔量為509個，於是我也用自己的電腦來跑一下，當然結果一模一樣。

我想這跟作業系統的設定有關，記得在作業系統課，老師有在系上Linux主機跑File Descriptor有多少個，結果跑了1024個出來，比在Windows XP還要多。

在Windows上有誰寫程式需要開啟大量檔案呢？一般人可不會處理太多檔案，就算處理成千上萬個檔案，只要適時地加上關檔的動作，即可解決最大開檔數的問題！

先來看一下程式碼：

/**
	Theme: Max Number of File Descriptor
	Compiler: Dev C++ 4.9.9.2
	Date: 100/04/18
	Author: ShengWen
	Blog: https://cg2010studio.wordpress.com/
*/
#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
const int N=1000;
const int n=10;
int main(){
	fstream fout[N];
	char line[N];
	char numberx[n];
	int out;
	for(int i=0; i<N; i++){
		itoa(i, numberx, 10);
		//將i整數以10為基底轉為numberx字元指標
		strcat(numberx, ".txt");
		//將numberx接上.txt字串
		fout[i].open(numberx, ios::out);
		if(fout[i]==0)//當指標指向0(為空)
			system("pause");
		cout<<i<<':'<<fout[i]<<endl;
		//fout[i].close();
	}
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

跑出部份結果為：

499:0x220ad8
500:0x220bd8
501:0x220cd8
502:0x220dd8
503:0x220ed8
504:0x220fd8
505:0x2210d8
506:0x2211d8
507:0x2212d8
508:0x2213d8
請按任意鍵繼續 . . .
509:0
請按任意鍵繼續 . . .

可以看到，若我不關閉檔案指標，指標的位址會不斷地改變，直到所有FD被用光，之後(509號)的檔案指標無法取得File Descriptor，便指向「空」。

若我把fout[i].close();的註解拿掉，每一回合開檔後即關檔，結果會是：

988:0x23f3d8
989:0x23f4d8
990:0x23f5d8
991:0x23f6d8
992:0x23f7d8
993:0x23f8d8
994:0x23f9d8
995:0x23fad8
996:0x23fbd8
997:0x23fcd8
998:0x23fdd8
999:0x23fed8
請按任意鍵繼續 . . .

可以發現，檔案指標位址依然會不斷更改，但是因為File Descriptor一直有空位(其實每回合只有一個FD)，因此可以持續開啟檔案，相當有趣呢！

另外可以觀察到，fstream型態的變數佔了256 bytes(2^8 bytes)，因為要記載檔案標頭及相關資訊，int型態的變數也才4 bytes，看來檔案標頭記載相當多的資訊呢！可以參考MS的說明FILEDESCRIPTOR Structure。

typedef struct _FILEDESCRIPTOR {
DWORD    dwFlags;
CLSID    clsid;
SIZEL    sizel;
POINTL   pointl;
DWORD    dwFileAttributes;
FILETIME ftCreationTime;
FILETIME ftLastAccessTime;
FILETIME ftLastWriteTime;
DWORD    nFileSizeHigh;
DWORD    nFileSizeLow;
TCHAR    cFileName[MAX_PATH];
} FILEDESCRIPTOR, *LPFILEDESCRIPTOR;

突然想到，我們還要考慮3個標準FD，也就是：

Integer value Name
0 Standard Input (stdin)
1 Standard Output (stdout)
2 Standard Error (stderr)

所以Windows總共有512個FD，恰好是Linux的一半呢！

Standar File Discriptor

The file descriptors for input, output, and error.

參考維基百科：File Descriptor。

分類：

C&C++, 教學

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