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DBM、GDBM与C语言跨平台代码研究

 钱入室攻城仕 2012-07-04

DBMGDBM与跨平台代码研究

关键字:

DBM UNIX系统的数据库,使用hash保存非结构化数据。它不支持SQL

GDBMDBMGNU版本。

跨平台C语言代码:具有跨平台特性的C语言代码。

 

1.     简介

符合X/Open技术规范的UNIX版本自备了一个数据库。但这个数据库不符合ANSI标准的SQL技术规范(不支持SQL语句)。它只是一个存储检索数据的例程。

dbmgdbm适合存储静态的,索引化的数据结构。它在创建数据项时非常慢,但检索数据项时非常快。

本文给出了dbmgdbm各自的函数简要说明,最后给出了能够兼容DBMGDBM两个不同数据库的C代码编写建议。

2.     dbm

dbm使用两个数据文件,扩展名为”.pag””.dir”。但对数据库的操作返回值只有一个。注意:不要使用读写函数直接操作数据文件,应该使用dbm提供的数据操作函数访问数据。

2.1.    数据结构

数据、索引都使用以下结构保存:

       typedef struct {

        char *dptr;

        int   dsize;

      } datum;

 

数据库的访问结构(等同于FILE):

       typedef struct {int dummy[10];} DBM;

2.2.    函数简介

#include <ndbm.h>

 

/*打开数据库*/

DBM *dbm_open(const char *filename,      /*数据库文件名(两个文件,后缀不同)*/

       int file_open_flags,                             /*open函数相同,文件打开标志*/

       mode_t file_mode                               /*open函数相同,文件打开模式*/

       );

成功时返回DMB类型指针,失败返回NULL

 

/*存储数据*/

int dbm_store(DBM *database_descriptor,   /*前面打开数据库操作返回的结构*/

       datum key,                                         /*检索数据的关键字*/

       datum content,                                          /*用于保存数据的结构*/

       int store_mode                                          /*如果为dbm_insert,则数据存在时操作会失败,                                                                 如果dbm_replace,则覆盖已经存在的数据*/

);

如果数据库打开方式为“dbm_insert”,而保存时该key对应的数据已经存在,则返回1

如果出现其他错误,返回一个负数;

操作成功,返回0

 

/*检索数据*/

datum dbm_fetch(DBM *database_descreiptor,   /*dbm_open返回的数据结构*/

       datum key                                         /*检索使用的关键字*/

);

如果找到,则返回结构dptrdsize分别赋值为数据指针和数据大小,如果没找到,则dptr赋值为NULL

返回的datum结构中包含指向记录数据的指针,数据记录仍然在dbm内部某个存储区,如果需要,应把它拷贝到其他变量中。

 

/*关闭数据库*/

void dbm_close(DBM *database_descriptor); /*dbm_open返回的数据结构*/

 

/*其他函数简介*/

int dbm_delete(DBM *database_descriptor,datum key); /*删除索引为key的数据*/

操作成功返回0

 

int dbm_error(DBM *database_descriptor);  /*对数据库进行简单测试。没有错误返回0*/

没有错误返回0

 

dbm_firstkey(),dbm_nextkey()一般成对使用,用于检索数据库中全部数据。

例如:

for(key=dbm_firstkey(db_ptr);key.dptr;key=dbm_nextkey(db_prt));

 

3.     gdbm

gdbm使用一个数据文件,与dbm不同。注意:不要使用读写函数直接操作数据文件,应该使用gdbm提供的数据操作函数访问数据。

3.1.    数据结构

数据、索引都使用以下结构保存(与dbm相同):

       typedef struct {

        char *dptr;

        int   dsize;

      } datum;

 

数据库的访问结构(等同于FILE):

       typedef struct {int dummy[10];} *GDBM_FILE;

 

3.2.    函数简介

#include <gdbm.h>

 

/*打开数据库*/

GDBM_FILE  *gdbm_open(

       char *name;           /*用于保存数据库路径文件名*/

       int block_size;        /*设置内存与磁盘直接io传递数据的单位,最小512字节*/

       int read_write;        /*可设置为:GDBM_READERGDBM_WRITER      

                                   GDBM_WRCREATER
GDBM_NEWDB*/

       int mode;               /*文件打开模式。与chmod2)、open2)相似*/

      

):

成功返回GDBM_FILE类型指针,否则返回NULL

 

/*存储数据*/

int gdbm_store(GDBM_FILE *database_descriptor,    /*前面打开数据库操作返回的结构*/

       datum key,                                         /*检索数据的关键字*/

       datum content,                                          /*用于保存数据的结构*/

       int store_mode                                          /*如果为gdbm_insert,则数据存在时操作会失败,                                                               如果gdbm_replace,则覆盖已经存在的数据*/

);     /*DBM相同*/

如果一个只读打开的数据库调用了这个函数,则返回-1

如果数据库以GDBM_INSTERT方式打开,且保存的数据关键字已经存在,那么返回1

其他情况返回0(操作成功);

注意:gdbm的存储数据大小没有限制,这与dbmndbm不同。

 

/*检索数据*/

datum gdbm_fetch(GDBM_FILE *database_descreiptor,    /*gdbm_open返回的数据结构*/

       datum key                                         /*检索使用的关键字*/

);    /*DBM相同*/

如果返回值的dptr字段为NULL,则没有找到数据;

注意:gdbm自动分配dptr的存储空间(使用malloc3C)),但不会自动释放这个空间。释放空间的责任交给了程序员完成。

 

/*关闭数据库*/

void gdbm_close(GDBM_FILE *database_descriptor); /*gdbm_open返回的数据结构*/

 

/*其他函数简介*/

int gdbm_exist(GDBM_FILE dbf,datum key);     /*检查数据库中是否存在key对应的数据*/

返回true表示找到数据,返回false表示数据不存在。

 

int gdbm_delete(GDBM_FILE *database_descriptor,datum key); /*删除索引为key的数据*/

返回0表示操作成功,返回-1表示没有找到key对应的数据。

 

char *gdbm_strerror(gdbm_error errno);     /*把错误代号转换为英文字符串。*/

返回可打印的错误描述字符串。

 

int gdbm_setopt(GDBM_FILE dbf, int option, int value, int size); /*设置已经打开的数据库的参数,可以设置系统内部cache大小、设置快速模式(此功能已过时)、打开或关闭中央空闲数据块存储池。*/

返回0表示设置操作成功,返回-1表示操作失败。

 

int gdbm_fdesc(dbf);     /*多用户共享时,为了给数据库文件加锁,设置已打开的数据库的标志。*/

 

key=gdbm_firstkey(dbf)

nextkey=gdbm_nextkey(dbf,key); /*dbm相似,用于访问所有数据。*/

例如:

       key gdbm_firstkey(dbf);

       while(key.dptr)

       {

              nextkey = gdbm_nextkey(dbf,key);

                  /*某些循环中的处理操作*/

              key = nextkey;

       }

 

4.     研究:代码如何同时兼容dbmgdbm

       针对不同系统,有的使用dbmndbm),有的使用gdbm。为了使数据库访问的C代码具有更好的跨平台能力,我们需要对代码进行部分修改,同时,需要针对不同平台写不同的配置文件。这样,我们的数据库操作代码就拥有了更强的平台适应性。

       具体方法如下:

1.         首先,我们编写一个平台相关的Makefile文件。

例如,Red Hat Linux 6.1使用了dbm库,而Red Hat Linux 9.0使用的使gdbm库,这时,Red Hat Linux 6.1的编译文件命名为my_dbm.makeRed Hat Linux 9.0的编译、安装文件命名为my_gdbm.make

       平台1:支持DBMMakefile文件,在My_dbm.make我们需要写如下代码:

       DBMLIB = -ldbm

       平台2:支持gdbmMakefile文件,在RH_linux_9.0.make我们需要写如下代码:

       DBMLIB = -lgdbm

 

2.         然后,编写不同头文件。

例如,我们需要编写两个配置文件,分别命名为my_dbm.hmy_gdbm.h,把不同的定义包含在其中。

       平台1:支持DBM的配置文件,在My_dbm.h我们需要写如下代码:

       #define NDBM

       #include <ndbm.h>

       平台2:支持gdbm的配置文件,在my_gdbm.h我们需要写如下代码:

       #define GDBM

       #include <gdbm.h>

 

3.         让用户选择,把不同的配置文件拷贝到一个相同名字的配置文件,给出一个与平台无关的编译、安装脚本。

例如,用户查找系统配置资料,得知当前系统只支持DBM,那么用户需要把my_dbm.make拷贝为代码跟目录的Makefile,把my_dbm.h拷贝为config.h文件。

 

4.         修改数据库操作代码,使两套(或更多)数据库操作函数同时存在。

       例如:修改代码,把头文件定义从原来的

       #include <dbm.h>  /*或者 #include <gdbm.h> */

       修改为

       #include “config.h”

       对所有与数据库操作相关的函数加入条件编译语句。

#ifdef DBM

DBM *mydb;         /*DBMGDBM数据库操作指针类型不同!*/

dbm_fetch( … );    /*其他函数类似,注意某些函数参数个数不同!*/

#endif

 

       #ifdef GDBM

       GDBM_FILE *mydb;    /*为了操作一致,我们选择相同的变量名字。*/

       gdbm_fetch( … );         /*其他函数类似*/

       #endif

 

       现在,可以说马上就要大功告成了。但是,别忘了给出说明文档README,告诉用户如何才能使用你代码中的平台适应能力(现在只有你自己知道这个特性)。这个README文档中必须包含:

1.  如何确定自己平台的使用的数据库 —— 可以使用man gdbmman dbm

2.  与平台相关的编译、安装文件拷贝到哪个目录的Makefile文件;

3.  与平台相关的头文件拷贝到哪个目录的config.h文件;

4.  如何编译、安装、使用你的代码;

 

       前面是对C代码跨平台编程的一点尝试。大多数平台相关特性都可以使用前面提到的方法完成。这里也可以看出,C语言代码必须完成多套函数,在编译期根据平台特性,选择适合自己平台的部分编译、安装。它与JAVA代码的跨平台概念完全不同。

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