C语言IO操作fread/fwrite/fflush

参考
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IO操作

fread/fwrite/fflush：

c语言标准规定的io流操作，建立在read/write/fsync之上；
在用户层，又增加了一层缓冲机制，用于减少内核调用次数，但是增加了一次内存拷贝；

read/write/fsync：

linux底层操作；
内核调用，涉及到进程上下文的切换，即用户态到核心态的转换，这是个比较消耗性能的操作;

两者之间的关系如下：
在这里插入图片描述
可以将fread,fwrite是一种批量写入，而read,write是单次写入的形式来理解。
write是系统调用，每次需要将数据写到磁盘，写的大小是要求的大小，依然涉及频繁的用户态和内核态切换；
fwrite是库函数，每次将数据写入到缓冲区，等缓冲区满了，一次写入磁盘。或者使用 fflush 冲洗缓冲区；
fflush:是把C库中的缓冲调用write函数写到磁盘（其实是写到内核的缓冲区）。
fsync：是把内核缓冲刷到磁盘上。

注意：

（1）fwrite
fwrite每次将数据写入到缓冲区，等缓冲区满了，一次写入磁盘；存在延迟写入、或对线程访问文件数据异常问题；为解决该问题，可使用fflush()函数，及时刷新缓存、写入；
（2）fflush：标准I/O函数（如：fread，fwrite）会在内存建立缓冲，该函数刷新内存缓冲，将内容写入内核缓冲，要想将其写入磁盘，还需要调用fsync。（先调用fflush后调用fsync，否则不起作用）。
（3）fflush()与fsync()的联系：
对于输入设备，调用fsync/fflush将清空相应的缓冲区，其内数据将被丢弃；对于输出设备或磁盘文件，fflush只能保证数据到达内核缓冲区，并不能保证数据到达物理设备, 因此应该在调用fflush后，调用fsync(fileno(stream))，确保数据存入磁盘。
（4）fdatasync：类似fsync，但它只影响文件的数据部分；
fdatasync与fsync的区别在于fdatasync不会flush文件的metadata信息；这个是为了减少对磁盘的操作；如果以块为单位知道写入多少数据，可以使用fdatasync；
如下：

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

int main(int argc, char **argv){
    
    

        FILE *fp = fopen("test.txt","w");
        char *line ="Test";
        char *fill ="\0";
        fwrite(fill, 1, 100*strlen(line), fp);
        fflush(fp);
        fsync(fileno(fp));
        rewind(fp);
        for (int i = 0; i < 100; i++){
    
    
                fwrite(line, strlen(line), 1, fp);
                fflush(fp);
                fdatasync(fileno(fp));
        }
}

C语言IO操作fread/fwrite/fflush

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