原打算实践简单的模型的时候,主要专注于主要的模型,先用UNIX I/O糊弄下,但是未封装的read和write用起来实在心累,还是直接用前辈们已经实现好的高级版本read、write。
UNIX I/O read、write
#include<unistd.h> ssize_t read(int fd, void* buf, size_t n); 若成功则为读的字节数,若EOF则为0,若出错则为-1; ssize_t write(int fd, const void* buf, size_t n); 若成功则为写的字节数,若出错则为-1buf被拷贝的位置,n最大拷贝的字节数,fd描述符
在某些情况下,read和write由于各种原因会传送比预估要少的字节数(short count),但是有些时候这个并不是由于错误造成的,还可能由于以下几个原因。
1、读时遇到EOF: 假设我们准备读一个文件,该文件从当前文件位置开始只含有30个字节,而我们以60个字节的片进行读取(一般情况下重复调用read、write传入的n固定)。这样下来,返回值为30,此后再读的时候通过返回0来发出EOF信号。
2、从终端读,每个read函数将以此传送一个文本行。(此时会不断的返回,然后不断再次调用,封装read后可以直接智能处理这种情况)。
3、读和写网络套接字(socket)。内部缓冲约束、和网络延时(上面红色部分提到)会影响read和write提前返回。
非网络情况下,直接读本地文件,read、和write基本上不会遇到非EOf的(short count)情况。
高级I/O
非缓冲版本(并不是没有内核缓冲、是没有内核缓冲之上的二级缓冲)
这些函数直接在存储器和文件之间传送数据,没有应用级缓冲。它们对将二进制数据读写到网络和从网路读写二进制数据尤其有用。
readn
ssize_t readn(int fd,void *usrbuf,size_t n) { size_t nleft = n; ssize_t nread; char *bufp = usrbuf; while(nleft > 0){ if((nread = read(fd,bufp,nleft)) < 0){ if(errno == EINTR){/*interrupted by sig handler return*/ nread = 0; }else{ return -1;/*error*/ } }else if(nread == 0){ break; /*EOF*/ }else{/*read content*/ nleft -= nread; bufp += nread; } } return (n - nleft); }writen
ssize_t rio_writen(int fd,void *usrbuf,size_t n) { size_t nleft = n; ssize_t nwritten; char *bufp = usrbuf; while(nwritten = write(fd,bufp,nleft) <= 0){ if(errno == EINTR){ nwritten = 0; }else{ return -1; } nleft -= nwritten; bufp += nwritten; } return n; }
作为工具函数、具体实践就暂时不做了,反正以后会经常用到。
注意:writen的返回值其实是固定的,每次为n。但是read不固定。
原因:简单理解 远端write --->远端计算机(内核缓冲) ----------(网络传输中)----------->本地计算机(内核缓冲)--------->read
上面可以看出,read是读远端的内容,所以不能确定到底要读多少。但是write是往本地写的,应用程序知道要写多少数据,即便是一次没有写完,也可以通过反复调用写完心目中的数据。带缓冲版本(内核缓冲之上)
此类函数允许高效地从二进制文中读文本行和二进制数据,这些文件缓存在应用级缓存内,类似于像printf这样的标准I/O函数提供的缓冲区。
缓冲区结构体(其实就是一些信息加一个大的数组)
#define RIO_BUFSIZE 8192 typedef struct{ int rio_fd; /*To operate the file descriptor*/ int rio_cnt;/*unread bytes in internal buf*/ char *rio_bufptr;/*next unread byte int internal buf*/ char rio_buf[RIO_BUFSIZE];/*internal buf*/ }rio_t;初始化缓冲区(其实就是将缓冲区和网络描述符fd联系起来)
rio_init
没打开一个文件描述符都会调用一次rio_init
void rio_readinitb(rio_t *rp,int fd) { rp->rio_fd = fd; rp->rio_cnt = 0; rp->rio_bufptr = rp->rio_buf; }
rio_read(带缓冲版本的read, 和unix read(未封装的)具有一模一样的效果)
static ssize_t rio_read(rio_t *rp,char *usrbuf,size_t n) { int cnt; while(rp->rio_cnt <= 0){/*Read the file content if buf is empty*/ rp->rio_cnt = read(rp->rio_fd, rp->rio_buf,sizeof(rp->rio_buf)); if(rp->rio_cnt < 0){ if(errno != EINTR){ return -1; } }else if(rp->rio_cnt == 0){/*EOF*/ return 0; }else {/*reset buf ptr*/ rp->rio_bufptr = rp->rio_buf; } } /*when n < rp->rio_cnt, need copy some times */ cnt = n; if(rp->rio_cnt < n){/*one time copy end*/ cnt = rp->rio_cnt; } memcpy(usrbuf,rp->rio_bufptr,cnt); rp->rio_bufptr += cnt; rp->rio_cnt -= cnt; return cnt; }rio_readlineb
每次第一行,最多读maxlen-1,最后一个字留给空字符,超过maxlen-1的话将被截断,并用空字符结束
ssize_t rio_readlineb(rio_t *rp, void *usrbuf,size_t maxlen) { int n,rc; char c,*bufp = usrbuf; for(n = 1; n < maxlen; n++){ if (( rc = rio_read(rp,&c,1)) == 1){ *bufp++ = c; if(c == '\n'){ break; } }else if (rc == 0){ if(n == 1){/*EOF no data read*/ return 0; }else{/*EOF some data read*/ break; } }else{/*ERROR*/ return -1; } } *bufp = 0;/*string end sign :'\0'*/ return n; }rio_readnb(带缓冲版本的readn)
ssize_t rio_readnb(rio_t *rp,void *usrbuf,size_t n) { size_t nleft = n; ssize_t nread; char *bufp = usrbuf; while(nleft > 0){ if((nread = rio_read(rp,bufp, nleft)) < 0){ if(errno == EINTR){/*interrupted by sig handler return*/ nread =0; }else{/*errno set by read() */ return -1; } }else if(nread == 0){/*EOF*/ break; } nleft -= nread; bufp += nread; } return (n-nleft);/*return >=0*/ }
求轻喷,大半夜的也不容易。。。
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