这两天在看UNIX环境高级编程,再来点基础的(发现自己是越来越弱了)
首先说说不带缓存的I/O,UNIX的文件I/O read、write是不带缓存的。不带缓存是指每个read、write都调用内核的一个系统调用,它们是POSIX.1的组成部分。二者的原型为:
ssize_t read( int filedes, void* buf, size_t nbytes ); // 若成功返回读到的字节数
ssize_t write( int filedes, const void* buf, size_t nbytes ); // 若成功返回已写的字节数
注意,上面的buf不是指read、write带缓存,而是当read时用来存放读出的字节,write时存放待写的字节。对于read,nbytes表示每次最多读的字节数。但这个块的大小将影响I/O的效率,其值和具体系统有关。
补充一下,不带缓存的I/O对文件描述符操作,下面带缓存的I/O是针对流的。
标准I/O库就是带缓存的I/O,它由ANSI C标准说明。当然,标准I/O最终都会调用上面的I/O例程。标准I/O库代替用户处理很多细节,比如缓存分配、以优化长度执行I/O等。
标准I/O提供缓存的目的就是减少调用read和write的次数,它对每个I/O流自动进行缓存管理(标准I/O函数通常调用malloc来分配缓存)。它提供了三种类型的缓存:
1) 全缓存。当填满标准I/O缓存后才执行I/O操作。磁盘上的文件通常是全缓存的。
2) 行缓存。当输入输出遇到新行符或缓存满时,才由标准I/O库执行实际I/O操作。stdin、stdout通常是行缓存的。
3) 无缓存。相当于read、write了。stderr通常是无缓存的,因为它必须尽快输出。
一般而言,由系统选择缓存的长度,并自动分配。标准I/O库在关闭流的时候自动释放缓存。
在标准I / O库中,一个效率不高的不足之处是需要复制的数据量。当使用每次一行函数fgets和fputs时,通常需要复制两次数据:一次是在内核和标准I / O缓存之间(当调用read和write时),第二次是在标准I / O缓存(通常系统分配和管理)和用户程序中的行缓存(fgets的参数就需要一个用户行缓存指针)之间。
不管上面讲的到底懂没懂,记住一点:
使用标准I / O例程的一个优点是无需考虑缓存及最佳I / O长度的选择,并且它并不比直接调用read、write慢多少。