重定向_缓冲区

news2025/1/12 12:23:28

重定向

文件属性操作

浅谈重定向编辑

深入重定向

dup2

缓冲区

缓冲区的理论理解

代码分析

重定向

文件属性操作

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>

int stat(const char *path, struct stat *buf);
int fstat(int fd, struct stat *buf);
int lstat(const char *path, struct stat *buf);

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);文件内容操作
read() 函数用于从文件描述符 fd 指定的文件中读取数据，将读取的数据存储到buf指向的内存缓冲区中，最多读取count字节的数据。函数返回实际读取的字节数，如果返回值为0，则表示已到达文件末尾；如果返回值为-1，则表示出现错误，此时会设置errno变量以指示具体的错误类型。

浅谈重定向

那么重定向的本质就是在内核中改变文件描述符表特定下标的内容，和上层无关。接口调用只管1，不管指向谁。

说白了就是上层不变，底层改变

当不加fflush(stdout)时数据出不来，而加fflush(stdout)数据就出来了

正常进程结束后会刷新缓冲区，但是这次不正常，在return之前要刷新的时候我close了，数据还在1号stdout那里，但是我无法通过1号写到os里，所以直接没了。把close注释掉就可以。

深入重定向

dup2

那么每次都要fflush和close很麻烦，要没有简洁的方法？就是dup2()

#include <unistd.h>

int dup(int oldfd);
int dup2(int oldfd, int newfd);

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<unistd.h>
 #include<sys/types.h>
 #include<sys/stat.h>
 #include<fcntl.h>
 int main(){
 int fd=open("log.txt",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
 if(fd<0){
          perror("open");
          return 2;
     }
      dup2(fd,1);                                                                
     printf("fd:%d\n",fd);
      fprintf(stdout,"fprintf,fd:%d\n",fd);
      close(fd);
      return 0;
  }

最终不在显示屏输出数据，而是在log.txt中输出因为上层调用fd值1，但是fd值1指向了log.txt

缓冲区

缓冲区的理论理解

缓冲区：用户缓冲区和内核缓冲区。
几乎所有的缓冲区都有两种好处：解耦和提高效率

提高效率：主要提高的是使用者的效率和提高刷新IO的效率

我们知道调用系统调用是有成本的(没有量化的标准)，所以尽量少调用效率就提高了。

比如我们使用10次printf/fprintf把数据放到c语言提供的缓冲区，10次调用printf数据都在c语言提供的缓冲区，最后只需调用一次系统调用就可以把数据写到os缓冲区，效率提高了

缓冲区是什么？其实就是一段内存空间。由c语言维护就叫语言级缓冲区，由c++维护就叫语言级缓冲区，由os维护就叫内核级缓冲区。

为什么要有缓冲区？要给上层提供良好的IO体验，（并且对大家都好，我os积攒一大批数据往硬件上刷新，我只需要硬件配合我一次。我语言层积攒一大批数据往os刷新只需os配合我一次），间接提高整体效率

缓冲区怎么办？

a.刷新策略

1. 立即刷新(相当于这个缓冲区存在价值不大，相当于没缓冲而且多了次拷贝)--fflush/fsync

2. 行刷新。显示器(显示器是给用户看的，所以行刷新主要照看用户的习惯，不快不慢)

3. 全缓冲。缓冲区写满才刷新，对应普通文件

b. 特殊情况

1. 进程退出，强制退出

2. 强制

策略代表都适用，所以上述策略用户级能用，内核级也能用，但是我们不关心内核策略我们不关心，所以只关心用户级。

代码分析

 #include<unistd.h>
  2 #include<stdio.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 #include<string.h>
  5 int main(){
  6     printf("hello printf\n");
  7     fprintf(stdout,"hello fprintf\n");
  8     const char*ch="hello write\n";
  9     write(1,ch,strlen(ch));
 10   // fork();                                                             
 11     return 0;                    
 12 }