c/c++性能优化--I/O优化（上）

这节本想直接介绍I/O优化的，后来思考一下有必要对常用的I/O操作函数的特点介绍一下，这样要好些。下面就先介绍和I/O有关的库函数（以C99为准）

不同的操作系统有不同的文件管理方式，现行的主要有FAT（fileallocation table）、FAT32、NTFS(new technoly file system)、NWFS(netware file system)以及UFS(unix file system)当然还有一些分布式文件管理系统如：AFS(andrew filesystem)、DFS、Micorsoft DFS和NFS(net file system)，这些文件系统的安全机制和属性都有着区别，所以当你做I/O优化时，要关注一下你所用的文件系统类型。

第一：对于一些格式化输入输出函数要注意检查format的类型是否匹配如fprintf(),printf(), sprintf(), snprintf(), vfprintf(), vprintf(), vsprintf()和vsnprintf()等。

第二：remove()，rename(),fopen(),freopen()这几个函数使用时要注意两点：a,要指定文件名和操作属性；b,这些操作可以改变文件属性，有的改动是不可逆的，一定要小心。如fopen的时候，remove就不能使用。多路并发的时候尤其要注意。关于多线程/多进程的风险控制，后面会有详细介绍，这里提到一下。

第三：文件路径推荐标准化处理，另外根据要求，选择相对路径和绝对路径。有很多公司都有封装好的canonicalize path name module，如果你是新人，问一下老员工。千万别等到软件发布时，才发现路径有问题。

第四：fopen使用的时候，要知道你是要创建一个文件还是打开一个已经存在的。有些人为了避免混淆，在fopen做了一层封装（wrapper）,如创建文件用creat_file封装fopen的创建文件功能，对我自己而言，我不太喜欢用这种wrapper。当然这是个人习惯。总之你要知道自己的目的。

第五：文件操作函数，如果有返回值的一定要检查返回值，确定文件操作结果是你想要的。

使用error_no解析文件操作结果时，多线程时要注意控制粒度。具体解决方案，可以参考任何一本多线程书籍。或多或少都有提及怎么安全使用error_no。

第六：用fseek()替换rewind()，原因很简单rewind没有返回值，无法做安全性检查。fseek(stream, 0L, SEEK_SET)在功能上和rewind一样。

第七：remove,rename操作的时候，确定文件的状态是否是open。

第八：当代码对数据完整性有要求时，请用fflush()刷新缓冲区。

第九：用setvbuf代替setbuf ,同样理由是前者可以做安全性检查setbuf(stream, buf)==setvbuf(stream, buf, _IOFBF, BUFSIZ) or setvbuf(stream, buf, _IONBF, BUFSIZ)

第十：了解text mode和binary mode的区别。这两种模式下使用fseek和ungetc的方式是不同的。希望读者自己总结

第十一：习惯用foef和ferror来检查文件结尾和文件操作错误

第十二：getc()和putc()是宏，所以有边际效应。如char *file_name;

FILE *fptr;

 

/*Initialize file_name */

 

int c = getc(fptr = fopen(file_name,"r"));

if (c == EOF) {

  /*Handle error */

}

//文件被打开了两次。。所以会出错。应该这样写：

int c;

char *file_name;

FILE *fptr;

 

/*Initialize file_name */

 

fptr= fopen(file_name, "r");

if (fptr == NULL) {

  /*Handle error */

}

 

c= getc(fptr);

if (c == EOF) {

  /*Handle error */

}

第十三：最后再强调一下，文件打开要关闭，返回类型要做安全检查。

关于C++流操作的话题，将会在后面的内容介绍，这里只介绍C的，也欢迎大家补充这方面的内容