模拟文件系统中实现多线程

如何实现多线程
使用Vs编写的模拟磁盘，想要多次运行exe，它们之间是数据是互通的，即在一个黑框中的操作在另一个黑框也能获取到

这个需求可以通过将数据保存到共享内存中来实现。共享内存是一种特殊的内存区域，多个进程或线程可以同时访问并修改其中的数据，从而达到数据共享的目的。

具体实现步骤如下：

定义一个共享内存区域。可以使用 Windows API 函数 CreateFileMapping() 来创建一个共享内存对象。例如：

HANDLE hSharedMemory = CreateFileMapping(
    INVALID_HANDLE_VALUE,    // 使用当前用户权限打开
    NULL,                    // 默认安全描述符
    PAGE_READWRITE,          // 可读可写模式
    0,                       // 共享内存大小（字节）
    "MySharedMemory");       // 共享内存名称
if (hSharedMemory == NULL) {
    // 处理错误情况
}

将共享内存映射到当前进程的地址空间。可以使用 Windows API 函数 MapViewOfFile() 映射指定范围内的共享内存到当前进程的地址空间。例如：

LPVOID pSharedMemory = MapViewOfFile(
    hSharedMemory,            // 共享内存句柄
    FILE_MAP_ALL_ACCESS,      // 可读可写模式
    0,                        // 文件偏移量高位字节
    0,                        // 文件偏移量低位字节
    0);                       // 映射内存大小（字节）
if (pSharedMemory == NULL) {
    // 处理错误情况
}

在磁盘模拟程序中，将需要共享的数据写入到共享内存。例如：

// 获取共享内存指针
char* pData = (char*) pSharedMemory;
int data = 123;

// 将数据写入共享内存
memcpy(pData, &data, sizeof(data));

在多个独立的子进程或命令行中运行同一个磁盘模拟程序，每个子进程将自动获得共享内存的句柄和地址，并能够访问共享的数据。

注意：在使用共享内存时，需要避免不同进程同时修改相同的数据而导致数据出现冲突或不一致的问题。可以通过信号量、互斥锁等机制来协调不同进程之间的数据访问。

这有个类似的问题, 你可以参考下: https://ask.csdn.net/questions/7716463
这篇博客你也可以参考下：exe文件打开后闪退，VS怎么设置生成可执行文件？

以下回答由chatgpt基于相关博客总结生成:

针对该问题，可以采取以下步骤：

1.使用VS创建一个控制台应用程序，也就是一个黑框窗口，并根据需求编写程序代码，实现模拟磁盘和多线程功能。

2.在项目属性中进行配置，包括将调试模式(Debug)改成发布模式(Release)，设置运行库为多线程(/MT)，以及对应的位数和编译器版本等，确保程序编译和运行的环境和所需资源都正确。

3.编译程序并生成exe可执行文件，可以在Release文件夹中找到。如果程序中调用了某个资源文件，需要将该文件和exe文件移动到同一个目录下，以便程序能够正确运行。

4.启动多个黑框窗口（可以通过多个命令窗口以管理员权限启动），分别运行同一个exe可执行文件，实现多线程和共享数据的功能。程序代码中需要使用多线程相关的函数和机制，如创建线程、同步互斥、线程之间的通信等。

5.在程序中加入适当的错误处理机制和日志记录功能，以便及时发现和排查问题。可以利用调试工具和第三方库对程序进行调试和优化，提高程序效率和稳定性。

6.为保证程序的可维护性和扩展性，需要遵循一定的开发流程和规范，包括模块化设计、代码注释、代码风格统一、版本控制等。同时，需要及时维护和更新程序资源和依赖项，必要时进行代码优化和重构。

下面是一个示例程序，模拟了一个简单的文件系统，并实现了多线程和共享数据的功能。程序代码如下（注释中有详细说明）：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <mutex>
#include <thread>

using namespace std;

// 定义文件结构体
struct File {
    string name; // 文件名
    int size;    // 文件大小
};

// 定义全局变量和互斥锁，用于实现多线程互斥和共享数据
mutex mutex_filesystem;
vector<File> filesystem;

// 定义函数，用于在文件系统中创建或删除文件
void createFile(string filename, int filesize) {
    lock_guard<mutex> lock(mutex_filesystem); // 加锁，保证线程安全
    File newfile = {filename, filesize};
    filesystem.push_back(newfile);
    cout << "文件 " << filename << " 创建成功，大小为 " << filesize << " Bytes" << endl;
}

void deleteFile(string filename) {
    lock_guard<mutex> lock(mutex_filesystem); // 加锁，保证线程安全
    for (auto it = filesystem.begin(); it != filesystem.end(); it++) {
        if (it->name == filename) {
            filesystem.erase(it);
            cout << "文件 " << filename << " 删除成功" << endl;
            return;
        }
    }
    cout << "文件 " << filename << " 不存在，删除失败" << endl;
}

// 定义线程函数，用于创建或删除文件
void threadFunc(int tid) {
    if (tid % 2 == 0) { // 创建文件
        createFile("file" + to_string(tid), tid * 10);
    } else { // 删除文件
        deleteFile("file" + to_string(tid - 1));
    }
}

int main() {
    // 创建5个线程，用于模拟多线程操作文件系统
    vector<thread> threads;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        threads.emplace_back(threadFunc, i);
    }

    // 等待所有线程执行完毕
    for (auto& t : threads) {
        t.join();
    }

    return 0;
}