526互联

write

发布时间 2023-08-30 15:19:49作者: 风筝遇见风

read函数从打开的设备或文件中读取数据。

#include <unistd.h>
 
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

返回值：成功返回读取的字节数，出错返回-1并设置errno，如果在调read之前已到达文件末尾，则这次read返回0
参数count是请求读取的字节数，读上来的数据保存在缓冲区buf中，同时文件的当前读写位置向后移。注意这个读写位置和使用C标准I/O库时的读写位置有可能不同，这个读写位置是记在内核中的，而使用C标准I/O库时的读写位置是用户空间I/O缓冲区中的位置。比如用fgetc读一个字节，fgetc有可能从内核中预读1024个字节到I/O缓冲区中，再返回第一个字节，这时该文件在内核中记录的读写位置是1024，而在FILE结构体中记录的读写位置是1。注意返回值类型是ssize_t，表示有符号的size_t，这样既可以返回正的字节数、0（表示到达文件末尾）也可以返回负值-1（表示出错）。read函数返回时，返回值说明了buf中前多少个字节是刚读上来的。有些情况下，实际读到的字节数（返回值）会小于请求读的字节数count，例如：

读常规文件时，在读到count个字节之前已到达文件末尾。例如，距文件末尾还有30个字节而请求读100个字节，则read返回30，下次read将返回0。

从终端设备读，通常以行为单位，读到换行符就返回了。

从网络读，根据不同的传输层协议和内核缓存机制，返回值可能小于请求的字节数，后面socket编程部分会详细讲解。

write函数向打开的设备或文件中写数据。

#include <unistd.h>
 
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

返回值：成功返回写入的字节数，出错返回-1并设置errno
写常规文件时，write的返回值通常等于请求写的字节数count，而向终端设备或网络写则不一定。

读常规文件是不会阻塞的，不管读多少字节，read一定会在有限的时间内返回。从终端设备或网络读则不一定，如果从终端输入的数据没有换行符，调用read读终端设备就会阻塞，如果网络上没有接收到数据包，调用read从网络读就会阻塞，至于会阻塞多长时间也是不确定的，如果一直没有数据到达就一直阻塞在那里。同样，写常规文件是不会阻塞的，而向终端设备或网络写则不一定。

现在明确一下阻塞（Block）这个概念。当进程调用一个阻塞的系统函数时，该进程被置于睡眠（Sleep）状态，这时内核调度其它进程运行，直到该进程等待的事件发生了（比如网络上接收到数据包，或者调用sleep指定的睡眠时间到了）它才有可能继续运行。与睡眠状态相对的是运行（Running）状态，在Linux内核中，处于运行状态的进程分为两种情况：

正在被调度执行。CPU处于该进程的上下文环境中，程序计数器（eip）里保存着该进程的指令地址，通用寄存器里保存着该进程运算过程的中间结果，正在执行该进程的指令，正在读写该进程的地址空间。

就绪状态。该进程不需要等待什么事件发生，随时都可以执行，但CPU暂时还在执行另一个进程，所以该进程在一个就绪队列中等待被内核调度。系统中可能同时有多个就绪的进程，那么该调度谁执行呢？内核的调度算法是基于优先级和时间片的，而且会根据每个进程的运行情况动态调整它的优先级和时间片，让每个进程都能比较公平地得到机会执行，同时要兼顾用户体验，不能让和用户交互的进程响应太慢。

1.非阻塞读终端

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
#define MSG_TRY "try again\n"
 
int main(void)
{
    char buf[10];
    int fd, n;
    fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK);
    if(fd<0) {
        perror("open /dev/tty");
        exit(1);
    }
tryagain:
    n = read(fd, buf, 10);
    if (n < 0) {
        if (errno == EAGAIN) {
            sleep(1);
            write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY));
            goto tryagain;
        }    
        perror("read /dev/tty");
        exit(1);
    }
    write(STDOUT_FILENO, buf, n);
    close(fd);
    return 0;
}

2.非阻塞读终端和等待超时

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
 
#define MSG_TRY "try again\n"
#define MSG_TIMEOUT "timeout\n"
 
int main(void)
{
    char buf[10];
    int fd, n, i;
    fd = open("/dev/tty", O_RDONLY|O_NONBLOCK);
    if(fd<0) {
        perror("open /dev/tty");
        exit(1);
    }
    for(i=0; i<5; i++) {
        n = read(fd, buf, 10);
        if(n>=0)
            break;
        if(errno!=EAGAIN) {
            perror("read /dev/tty");
            exit(1);
        }
        sleep(1);
        write(STDOUT_FILENO, MSG_TRY, strlen(MSG_TRY));
    }
    if(i==5)
        write(STDOUT_FILENO, MSG_TIMEOUT, strlen(MSG_TIMEOUT));
    else
        write(STDOUT_FILENO, buf, n);
    close(fd);
    return 0;
}