网络安全编程：文件相关操作API函数

刚开始接触编程可能会觉得Windows API是一个很神奇、很万能的工具，Windows API是Windows下开发应用程序的基础知识，不过基础并不代表简单，能掌握好Windows API来开发程序也是非常不容易的。

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在Windows下，文件有很多种，比如图片文件、视频文件、音频文件……这些文件都属于保存在磁盘上的存储格式不相同的文件。除了常见的磁盘文件格式外，管道、邮槽，甚至是设备对象，在Windows下也都被当作文件来对待。这样在编程的过程中，操作管道、邮槽、设备对象就如同操作文件一样。

1. 文件的打开与关闭

要对文件进行操作，首先把要操作的文件打开，文件打开成功后会返回一个可以用于操作文件的句柄，通过这个句柄就可以对文件进行读写操作了。

打开文件的API函数定义如下：

 
 
  
  HANDLE CreateFile(    
   LPCTSTR lpFileName,    
   DWORD dwDesiredAccess,    
   DWORD dwShareMode,    
   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,    
   DWORD dwCreationDisposition,    
   DWORD dwFlagsAndAttributes,    
   HANDLE hTemplateFile    
  );

参数说明如下：

lpFileName：欲打开或创建的文件名，这里也可以不是文件名，可以是设备对象之类的被视为文件的相关对象。

dwDesiredAccess：对文件的访问模式，它指定了要对打开的对象进行何种操作。通常是 GENERIC_READ 和 GENERIC_WRITE，分别表示只读模式和只写模式；还可以通过按位或运算符同时指定两种模式，如 GENERIC_READ | GENERIC_WRITE。

dwShareMode：打开文件的共享模式，表示文件被打开后是否允许其他进程进行操作，如果可以进行操作，可以指定其操作的模式。

lpSecurityAttributes：该参数表示安全属性，通过这个参数可以指定返回的文件句柄是否可以被子进程继承，如果参数设置为 NULL，表明无法被继承，否则需要将参数指向一个 SECURITY_ATTRIBUTES 的结构体。该参数通常为 NULL。

dwCreationDisposition：在创建或打开的文件存在或不存在时该函数的处理方式。

dwFlagsAndAttributes：该参数用来指定新建文件的属性和对文件操作的方式。

hTemplateFile：文件模板句柄，系统会复制该文件模板的所有属性到当前创建的文件中。

该函数若执行成功，则返回一个文件句柄；如果执行失败，则返回INVALID_HANDLE_ VALUE。具体失败的原因可以通过调用GetLastError()函数来得到。

文件的打开操作调用的是CreateFile()函数，该函数名不像其名字那样只能用于创建文件。CreateFile()函数既可以打开文件，也可以创建文件。在Windows下有一个OpenFile()函数用来打开文件，不过它是Win16的产物，在Win32下必须使用CreateFile()来打开文件。

CreateFile()的参数很多，不过用习惯后会发现常用的参数都很容易记住，甚至有些参数常用的就是那么一两个。在对文件操作完成后，需要对打开文件的句柄进行关闭以释放资源。关闭对象句柄的函数非常简单，而且使用也非常广泛。该函数的定义如下：

 
 
  
  BOOL CloseHandle(    
   HANDLE hObject // handle to object    
  );

该函数的参数只有一个，这个参数就是调用CreateFile()函数时的返回值，也就是文件句柄。该函数并不仅仅能够关闭文件句柄，事件句柄、进程句柄、线程句柄等一系列对象句柄都可以用该函数进行关闭。

2. 文件的操作

文件的操作有4种，分别是“增、删、改、查”。接触过数据库的读者一定感觉这些操作都是针对数据库的，怎么对文件的操作也是这4种呢？其实，不单单是对文件的操作存在增、删、改、查，对注册表、系统服务、进程等的操作也都存在增、删、改、查。只不过相对应的有不同的Windows API函数，而不是使用数据库的SQL语句而已。

用文件的操作进行举例说明。文件的“增”操作可以理解为创建文件，文件的“删”操作可以理解为删除文件，文件的“改”操作可以理解为对文件的写操作，文件的“查”操作可以理解为对文件的“读”操作。

对于文件的读写操作可以从狭义和广义上进行认识，狭义的“读文件”就是读取已打开文件的内容或数据，而广义的“读文件”则可以是获取文件的大小、创建时间和修改时间等，因为文件的大小、创建时间、修改时间也属于文件的属性，只是这些属性不保存在本身的文件中。写操作也是同样的道理。

下面介绍常用的文件的删除操作、读写操作所涉及的API函数，具体的更多涉及文件操作的函数无法一一介绍，靠大家自行积累总结。

删除文件的API函数定义如下：

 
 
  
  BOOL DeleteFile(    
   LPCTSTR lpFileName    
  );

该函数的参数只有一个，lpFileName表示要删除的文件的文件名。大部分的文件操作函数都是通过CreateFile()函数返回的文件句柄进行操作，而DeleteFile()函数使用的文件名进行操作的，如果文件被打开以后，又怎么能删除呢？

读取文件内容的函数如下：

 
 
  
  HANDLE hFile,    
  LPVOID lpBuffer,    
  DWORD nNumberOfBytesToRead,    
  LPDWORD lpNumberOfBytesRead,    
  LPOVERLAPPED lpOverlapped    
  ;

参数说明如下。

hFile：文件句柄，通常是 CreateFile()函数返回的句柄。

lpBuffer：指向一个缓冲区，函数会将从文件中读出的数据保存在该缓冲区中。

nNumberOfBytesToRead：要求读入的字节数，通常情况下是缓冲区的大小。

lpNumberOfBytesRead：指向一个 DWORD 类型的变量，用于返回实际读入的字节数。

lpOverlapped：一般设置为 NULL。

写入文件内容的函数如下：

 
 
  
  BOOL WriteFile(    
   HANDLE hFile,    
   LPCVOID lpBuffer,    
   DWORD nNumberOfBytesToWrite,    
   LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,    
   LPOVERLAPPED lpOverlapped    
  );

WriteFile()函数的参数和ReadFile()函数的参数意义基本相同，所不同的是第2个参数。第2个参数仍然指向一个缓冲区，WriteFile()函数会将该缓冲区的内容进行写入。当用WriteFile()函数写文件时，写入的数据通常被Windows暂时保存在内部的高速缓存中，操作系统会定期进行盘写入，从而避免频繁进行I/O操作影响执行效率。为了保证数据即时写入可以使用FlushFileBuffers()函数，该函数的定义如下：

 
 
  
  BOOL FlushFileBuffers(    
   HANDLE hFile    
  );

该函数会将指定文件句柄的缓冲区进行清空，使得Windows将缓冲区中的文件写入磁盘。该函数只有一个参数，即文件句柄。该文件句柄与ReadFile()和WriteFile()所使用的文件句柄相同。

在进行文件读写时，往往并不是由前往后顺序读写，通常是根据需要读写文件的某个部分，这就需要对文件指针进行移动，从而正确对文件进行读写操作。移动文件指针的函数定义如下：

 
 
  
  DWORD SetFilePointer(    
   HANDLE hFile,    
   LONG lDistanceToMove,    
   PLONG lpDistanceToMoveHigh,    
   DWORD dwMoveMethod    
  );

该函数的参数说明如下。

hFile：进行文件操作时的文件句柄，如同 ReadFile()和 WriteFile()。

lDistanceToMove：指定要移动文件指针的距离。

lpDistanceToMoveHigh：一个指向 LONG 型的指针，移动距离的高 32 位，一般为 NULL。

dwMoveMethod：指定移动的起始位置。可以从文件开始位置进行移动（FILE_BEGIN），可以从当前文件位置开始移动（FILE_CURRENT），也可以从文件的末尾开始移动（FILE_END）。

3. 驱动器及目录相关操作

下面介绍目录相关的操作，主要介绍4个相关函数，分别是获取本地所有逻辑驱动器、获取驱动器类型、创建目录和移除目录。下面介绍这4个函数的定义。

获取本地所有逻辑驱动器函数的定义如下：

 
 
  
  DWORD GetLogicalDriveStrings(    
   DWORD nBufferLength,    
   LPTSTR lpBuffer    
  );

该函数的参数说明如下。

nBufferLength：表示 lpBuffer 的长度。

lpBuffer：表示接收本地逻辑驱动器名的缓冲区。

该函数以字符串的形式返回本地所有可用的驱动器名保存在lpBuffer中。返回字符串的形式如“C:\”，0，“D:\”，0，“E:\”，0，0。

获取驱动器类型函数的定义如下：

 
 
  
  UINT GetDriveType(    
   LPCTSTR lpRootPathName    
  );

该函数只有一个参数lpRootPathName，要获取逻辑驱动器类型的驱动器名，如“C：\”。函数返回值取以下值之一。

 
 
  
  DRIVE_UNKNOWN：无法识别此驱动器类型；    
  DRIVE_NO_ROOT_DIR：无效的驱动器路径；    
  DRIVE_REMOVEABLE：可移动驱动器，如 U 盘、移动硬盘等；    
  DRIVE_FIXED：不可移动驱动器，指硬盘；    
  DRIVE_REMOTE：网络驱动器；    
  DRIVE_CDROM：光盘驱动器；    
  DRIVE_RAMDISK：虚拟驱动器。

创建目录的函数定义如下：

 
 
  
  BOOL CreateDirectory(    
   LPCTSTR lpPathName,    
   LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes    
  );

该函数的参数说明如下。

lpPathName：创建目录的目录名称。

lpSecurityAttributes：安全属性，一般设置为 NULL。

移除目录的函数定义如下：

 
 
  
  BOOL RemoveDirectory(    
   LPCTSTR lpPathName    
  );

以上是关于驱动器和目录的几个常用的API函数。

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