與 fread 的區別的誤解" rel="noopener noreferrer">read 與 fread 的區別的誤解
刻卜浪興
前多時間梳理了一些linux上的程式設計，其實就是認識的大量的系統呼叫（posix）。這裡有乙個我們經常提出的問題就是fread，read的區別。（當然這兩個分別代表了操作檔案系統的兩套不同的函式，包括open,read,write, seek 等）。我們都知道，他們的區別就是乙個（read）是unix中的系統呼叫，是類unix系統，提供給程式設計師操作檔案的介面（要不然你如何操作檔案？）；而另外乙個則是c語言提供的讀取檔案的函式庫，自然這個函式庫（ansi）的實現是以對應的系統呼叫為基礎的。
那麼為什麼c語言的函式庫需要向我們提供這樣的包裝，而其他的系統呼叫（像程序、執行緒管理與通訊等等）沒有這樣的包裝呢？
這當然是有原因的，也就是我們常說的有緩衝讀寫和無緩衝讀寫。
但是，我們進一步學習了unix系統中，直接i/o的概念之後，對上面的了解需要更深一步了。
為什麼要緩衝？
我們先不管使用者態、核心態這些事情，我們先思考，讀取外設上的檔案為什麼需要緩衝。
（我們知道，一般意義上流的概念已經被使用到了檔案讀寫中，這個概念與緩衝的概念沒有關係。）
我們使用函式向某個檔案從當前流標籤所在位置，讀取n個字元。我們也會使用函式向檔案的某個流位置寫如n字元。但是，當這種寫的動作小、而頻繁。每次寫又必須反映到硬碟上，也就是說需要頻繁的操作硬碟，寫一些小的更改，這是非常耗損效率。所以自然我們想到了，我們設立乙個緩衝區，將那些要寫入的資料先寫到緩衝區中，當緩衝區滿，或者其他情況發生的時候，我們在一起將他們寫入到硬碟上。這樣可以大大提高應用程式讀寫檔案的速度。
這就是為什麼需要緩衝，根本原因我認為是磁碟等外設的資料還和記憶體的速度相差甚遠，所以我們不希望由於操作外設的原因讓本來很快的記憶體和cpu跟著一起慢，我們想的辦法：一是非同步寫（但這有時候不能符合應用要求），二就是緩衝讀寫。
而我們通常所理解的就是，read體系，就是那種無緩衝讀寫，不管是讀還是寫，呼叫這個體系的函式，會馬上啟動一次外設操作，讀取資料或者寫入資料。而fread體系則，使用了緩衝讀寫的方式，一定時間才呼叫read體系的函式。
上面的認識，事實上可以一定程度上說明問題的。但是，我們也太低估unix系統的智商了，要知道，不只是應用程式需要與外設進行互動，作業系統更是要與外設頻繁的互動。（事實上應用程式是通過作業系統與外設互動的，所以就有了使用者態和核心態概念）。
我們知道，應用程式要讀寫檔案，一般是通過作業系統的（這樣才發揮了作業系統管理系統的各項硬軟體的功能）。讀寫的過程並不是直接將外設中的資料，直接往使用者應用程式的空間傳送（雖然理論上好像可以，核心還不能往使用者空間寫資料？但是這不符合這種隔離的思想），而是首先由核心發出外設操作，將資料傳送到核心空間中（dma技術），然後從核心傳送的使用者空間中。這樣的好處就是能夠隔離開應用程式與硬體裝置的直接交流（那會導致應用軟體設計的複雜都增長）。但是這也導致了我們通常說的「多拷貝」問題。
在作業系統核心的管理下，資料想要從乙個檔案到另外乙個檔案，需要經過：
檔案1（外設）——>核心空間——>使用者空間——>核心空間——檔案2(外設）。
這裡還是假設使用者空間裡面該資料沒有拷貝動作，我們可以看到，中間的拷貝過程全部發生在記憶體中，只是分在核心與使用者的區別。
這種樣的過程其實是傷害效率的，但是如果不是對讀寫效率的要求過於苛刻，仍然使用這種方法。
事實上，read體系也有自己的緩衝機制，但是我們可以通過設定（open函式中direct標誌），放棄這種方式。
我們可以說，fread是在使用者應用程式空間中，自己建立了乙個緩衝機制，這種緩衝機制和核心read的緩衝機制並不衝突。
事實上，當我們使用read體系的時候，我們放棄了應用程式空間中的緩衝機制，但是如果不設定direct標誌，核心中的緩衝機制依然存在。
我們還有一種特殊的讀寫應用程式，叫著自緩衝讀寫，其實fread就是這樣一種方式。只是它沒有放棄核心的緩衝機制。但是對於複雜應用程式，例如資料庫，這種對讀寫效率要求高的地方，他們使用了自己定義緩衝機制並且毅然放棄了核心的緩衝方式，為什麼呢？因為核心緩衝方式，對緩衝資料何時應該存入到硬碟上，哪些資料應該留下來更久沒有應用背景相關的資訊，所以它所出來的決策，通常是盲目的。但是，如果應用程式自己設定這種緩衝，可以很大程度上彌補這一問題。
緩衝i/o絕對有它的好處，這種機制的使用不僅在使用者空間中，也在核心實現時會使用。當然有時候我們為了追求某些特別的需求，會使用直接i/o方式。當然事實上，這種i/o方式與緩衝與否不是對立的。但是往往這樣做了之後，緩衝就不夠。我們要使用直接i/o要慎重考慮，你應用程式的需求，例如，你需要訪問大塊資料。這個是否「多拷貝」無疑是乙個問題。其中取捨需要仔細考慮、權衡。
read 與 fread 的區別的誤解
前多時間梳理了一些linux上的程式設計，其實就是認識的大量的系統呼叫 posix 這裡有乙個我們經常提出的問題就是fread，read的區別。當然這兩個分別代表了操作檔案系統的兩套不同的函式，包括open,read,write,seek 等 我們都知道，他們的區別就是乙個 read 是unix 中...
read和fread的區別與使用
函式原型 ssize t read int fd void buf,size t count read用於從檔案描述符對應的檔案讀取資料，呼叫成功返回讀出的位元組數 buf為讀出資料的緩衝區，count為每次讀取的位元組數，出錯返回 1，結束返回0。函式原型 size t fread void pt...
fread 和 read函式的區別
1,fread是帶緩衝的,read不帶緩衝.2,fopen是標準c裡定義的,open是posix中定義的.3,fread可以讀乙個結構.read在linux unix中讀二進位制與普通檔案沒有區別.4,fopen不能指定要建立檔案的許可權.open可以指定許可權.5,fopen返回指標,open返回...