Linux的文件IO与标准IO，以及IO缓存

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前言

本文主要讲解了Linux系统中的标准IO和文件IO，重点讲解了它们的一同和关系。
并且集中阐释了IO缓存，并且有代码示例

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一、标准IO与文件IO的区别

文件IO：是直接调用内核提供的系统调用函数，头文件是unistd.h
标准IO：是间接调用系统调用函数，头文件是：stdio.h。
标准IO中的相关函数，不仅可以读写普通文件，也可以向标准输入或者标准的输出中读或者写。

二、IO缓存

1.三个缓存空间

代码如下（示例）：

（1）我们程序中的缓存，就是想从内核空间读取的缓存，叫用户空间缓存。
（2）每打开一个文件，内核在内核空间也会开辟一块缓存，叫做内核空间缓存。
文件IO写就是将用户空间的缓存写到内核空间的缓存中
文件IO读就是将内核空间的缓存写到用户空间的缓存中
（3）标准IO库函数也有一个缓存，这个缓存称为库缓存。
当标准IO库缓存被写时满足一定的条件，就会调用系统调用函数，即将库缓存写到内核空间的缓存中

2.代码实例

对于printf函数：
条件一：遇到\n时，会将库缓存的内容写到内核缓存中
条件二：库缓存写满时也会将内容写到内核缓存中，其中库缓存的大小为1024字节
相关代码：
（一）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
Int main()
{
	char buf[]=”hello world!”;
	printf(“%s”,buf);
	while(1);
	return 0;
}

（二）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
Int main()
{
	char buf[]=”hello world!\n”;
	printf(“%s”,buf);
	while(1);
	return 0;
}

（三）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
Int main()
{
	char buf[]=”hello world!”;
	write(1,buf,sizeof(buf));
	while(1);
	return 0;
}

（四）

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
Int main()
{
int i=0;
	char buf[]=”hello world!”;
	while(i<100)
	{
		printf(“%s”,buf);
		i++;
	}
	while(1);
	return 0;
}

上述代码运行后，代码二和代码三会打印出信息，并且卡在循环处，而代码一会不显示任何内容卡在循环处。代码四会打印出几十个重复的打印信息，并且卡在循环处。
说明：
（1）write作为文件IO，直接进行用户缓存到内核缓存的写入
（2）出现上述两个情况后，库缓存就会写入内核缓存了

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三、文件IO与标准IO的函数对应关系

open-----fopen
close-----fclose
lseek-----fseek或者rewind
read，write-------读写函数有三类，全缓存，行缓存，无缓存