文件I/O和标准I/O的区别

本文对比了文件I/O和标准I/O的区别,文件I/O是不带缓存的低级IO,直接调用系统调用,而标准I/O是ANSI C的标准函数包,具有缓冲机制。文件I/O使用文件描述符,标准I/O使用FILE流。两者在函数调用上也有所不同,如fopen与open,fclose与close等。标准I/O在读写文件时增加了缓冲,减少系统调用次数,而文件I/O直接操作文件,更直接但系统开销大。

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一、先来了解下什么是文件I/O和标准I/O:

文件I/O:文件I/O称之为不带缓存的IO(unbuffered I/O)。不带缓存指的是每个read,write都调用内核中的一个系统调用。也就是一般所说的低级I/O——操作系统提供的基本IO服务,与os绑定,特定于linix或unix平台。

标准I/O:标准I/O是ANSI C建立的一个标准I/O模型,是一个标准函数包和stdio.h头文件中的定义,具有一定的可移植性。标准I/O库处理很多细节。例如缓存分配,以优化长度执行I/O等。标准的I/O提供了三种类型的缓存。

(1)全缓存:当填满标准I/O缓存后才进行实际的I/O操作。 
(2)行缓存:当输入或输出中遇到新行符时,标准I/O库执行I/O操作。 
(3)不带缓存:stderr就是了。

二、二者的区别

      文件I/O 又称为低级磁盘I/O,遵循POSIX相关标准。任何兼容POSIX标准的操作系统上都支持文件I/O。标准I/O被称为高级磁盘I/O,遵循ANSI C相关标准。只要开发环境中有标准I/O库,标准I/O就可以使用。(Linux 中使用的是GLIBC,它是标准C库的超集。不仅包含ANSI C中定义的函数,还包括POSIX标准中定义的函数。因此,Linux 下既可以使用标准I/O,也可以使用文件I/O)。

      通过文件I/O读写文件时,每次操作都会执行相关系统调用。这样处理的好处是直接读写实际文件,坏处是频繁的系统调用会增加系统开销,标准I/O可以看成是在文件I/O的基础上封装了缓冲机制。先读写缓冲区,必要时再访问实际文件,从而减少了系统调用的次数。

      文件I/O中用文件描述符表现一个打开的文件,可以访问不同类型的文件如普通文件、设备文件和管道文件等。而标准I/O中用FILE(流)表示一个打开的文件,通常只用来访问普通文件。

三、最后来看下他们使用的函数

 

标准IO

文件IO(低级IO)

打开

fopen,freopen,fdopen

open

关闭

fclose

close

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