电子科技大学Linux高级环境编程（24年版）——平时作业1

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作   业   报   告

一、作业名称

平时作业1：

编写一个带缓存的文件操作类

从执行体程序库中的CLLogger类可知，通过缓存要写入文件中的数据，能够提高读写磁盘的性能     其要求如下：     需要提供open/read/write/lseek/close等函数的封装函数，该类要提供数据缓存服务。调用该类的写操作接口时，数据要首先写到缓存，然后再根据策略写到文件中。调用该类的读操作接口时，该类能根据策略缓存读出的数据

二、作业要求

需要写明自己对该作业需求的理解，明确作业目标

作业1的核心功能需求为：1数据的缓存功能，写操作时，数据首先写入内存缓存，然后根据策略写入磁盘文件。读操作也需要根据策略缓存从文件中读取的数据。2文件操作函数的封装，需要自己编写提供open、read、write、lseek、close等函数，模拟文件操作的基本接口。3读写策略的选取。在缓存写入过程中，数据首先被写入到内存中的缓存，当缓存中的数据达到1KB阈值，数据一次性被写入到磁盘文件中，并清空缓存，便于缓存新的数据。在缓存读取方法中，首先尝试从缓存中读取数据。如果缓存中的数据不足以满足读取请求，那么剩余所需的数据将直接从磁盘文件中读取，并添加到缓存当中。

三、设计与实现

首先，定义一个结构体来表示文件操作类，包含文件描述符、缓存区、缓存大小等成员变量。

typedef struct {

    int fd;             // 文件描述符

    char* buffer;       // 缓存区

    size_t bufferSize;  // 缓存区已使用的大小

    off_t filePos;      // 文件当前位置

    off_t bufferPos;    // 缓存区当前位置

} CLLogger;

接着，定义了基础的初始化、关闭、读取、写入、文件指针移动函数

int cllogger_init(CLLogger *logger, const char *filename, const char *mode);

int cllogger_close(CLLogger *logger);

int cllogger_open(CLLogger *logger, const char *filename, const char *mode);

int cllogger_close(CLLogger *logger);

ssize_t cllogger_read(CLLogger *logger, void *buf, size_t count);

ssize_t cllogger_write(CLLogger *logger, const void *buf, size_t count);

off_t cllogger_lseek(CLLogger *logger, off_t offset, int whence);

另外，还需要设计缓存策略：

写操作：将数据写入缓存，如果缓存满，则将缓存内容写入文件，并清空缓存。

读操作：从缓存读取数据，如果缓存不足，则从文件中读取数据填充缓存。

四、测试

需要说明测试方案、测试代码的设计实现方案，以及测试结果，如截图等

测试用例（实现简单的文件打开和数据写入）：

int main() {