Linux系统编程15 系统调用IO - 系统IO和标准IO比较实例

文件IO 与标准IO 的区别：

举例：传达室老大爷跑邮局
方法一：来一份邮件跑一次邮局
方法二：积攒到自己能够运载的邮件数量后，假设为100封信。跑一次邮局
方法三：在接收邮件过程中，还没有达到自己能够运载的邮件数量100，忽然有一封加急邮件，则带着加急邮件以及前面接收到的邮件，跑一次邮局。

老大爷送信任务相当于缓冲区操作，而加急动作相当于 fflush()刷新缓冲区。

标准IO 具有缓冲机制，也就是标准IO 的操作，并不是操作完后就马上执行，而是放到的当前文件的缓冲区中，此时并没有真正的写到磁盘中去，等到缓冲区满了或者换行或者强制刷新的时候，即适配行缓冲，全缓冲，无缓冲等情况。才会一起执行动作，即刷新后调用系统IO 写到磁盘。

系统调用IO 是每调用一次就实实在在的从user态切换到 kernel 态去执行一次，也就是说系统调用IO 的实时性非常高

所以说系统调用IO的效应速度快。标准IO的吞吐量大，即可以合并系统调用IO

文件IO 转换标准IO ：fileno(), fdopen()

标准IO 与文件IO 不可以混用。
标准IO 与文件IO 不可以混用,因为标准IO 操作后如果没有刷新，文件的改动并没有写道磁盘，也就说与之对应的文件IO 并没有被执行，即文件属性结构体空间中的信息并没有与 FILE * 中的信息同步。按照下图说明的话，就是假如标准IO 执行两次 fputc(fd)操作, 但是没有刷新，那么 FILE 中的 pos 有随之 pos++, 但是由于可能没有刷新缓冲区，则对应的文件并可能没有改动，即对应的文件IO 中文件属性结构体并没有更新，此时文件属性结构体中的pos 与 FILE中的pos ,j即文件当前位置指针是不一样的，那么什么时候刷新缓冲区呢，即行缓冲，全缓冲，无缓冲等情况，缓冲后，文件属性结构体中的pos一次性加到 FILE中的pos值。

类似于我们再写 world 的时候，写到一半，关闭文档，这时候会提示是否保存已写内容，这个提示就是是否刷新缓冲区，此时的FILE 中信息与文件属性结构体中信息并不同步，点击“是”之后，表示刷新缓冲区，这时候才会同步信息，即将改动的内容写到磁盘。
在这里插入图片描述

实验1：标准IO 与文件IO 混用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	putchar('a');
	write(1,"b",1);

	putchar('a');
	write(1,"b",1);

	putchar('a');
	write(1,"b",1);

	exit(0);
}
mhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$ gcc ab.c 
mhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$ ./a.out 
bbbaaamhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$

输出 bbbaaa

用 strace 命令查看可执行程序的系统调用是如何发生的

mhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$ 
mhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$ strace ./a.out 
....
.....
.... 
write(1, "b", 1b)                        = 1
write(1, "b", 1b)                        = 1
write(1, "b", 1b)                        = 1
write(1, "aaa", 3aaa)                      = 3
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++
mhr@ubuntu:~/work/linux/sysio/15$

首先输出三个文件IO 的 b
write(1,“b”,1);
write(1,“b”,1);
write(1,“b”,1);

另外三个标准IO 的
putchar(‘a’);
putchar(‘a’);
putchar(‘a’);
则是将 a 放在了输出的缓冲区中，最后刷新缓冲区，即调用文件IO write()，用一次 write ，即 write(缓冲区中的所有a)，注意并不是调用了多次 write, 而是只调用一次write ，一次性把缓冲区中的内容全部写进。

Linux系统编程15 系统调用IO - 系统IO和标准IO比较实例

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