如何在C++中执行跨平台异步文件I/O.

Question

我正在编写一个应用程序需要使用大型音频多样本,通常大小约为50 MB.一个文件包含大约80个单独的短录音,可以随时由我的应用程序播放.因此,所有音频数据都会加载到内存中以便快速访问.

但是,当加载其中一个文件时,可能需要很长时间才能放入内存,因为我需要使用ifstream读取大量数据,这意味着我的程序GUI暂时被冻结.我已经尝试了内存映射我的文件但是每次我需要跳转到文件的不同区域时,这会导致巨大的CPU峰值和混乱的音频,这是不可接受的.

所以这让我认为执行异步文件读取将解决我的问题,即在不同的进程中读取数据并在完成时调用函数.这需要兼容Mac OS X和Windows以及C++.

编辑:不想使用Boost库,因为我想保留一个小的代码库.

Answer 1

boost有一个asio库,我之前没有使用它(它不在NASA的已批准的第三方库列表中).

我自己的方法是两次编写文件读取代码,一次用于Windows,一次用于POSIX aio API,然后选择正确的链接.

对于Windows,使用OVERLAPPED(您必须在CreateFile调用中启用它,然后在读取时传递OVERLAPPED结构).您可以让它在完成时设置事件(ReadFile)或调用完成回调(ReadFileEx).您可能需要更改主事件循环以使用MsgWaitForMultipleObjectsEx,这样您除了接收WM_窗口消息外,还可以等待I/O事件或允许回调运行.MSDN有这些功能的文档.

对于Linux,有fadvise和epoll,它们将使用readahead缓存,或aio_read,它将允许实际的异步读取请求.当请求完成时,您将收到一个信号,您应该使用该信号发布XWindows消息并唤醒事件处理循环.

两者在细节上略有不同,但净效果是相同的 - 您请求在后台完成的读取,然后在I/O完成时唤醒事件调度循环.