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• ​​1. open、read、write 单字节调用​​
• ​​2. open、read、write 数据块方式调用​​
• ​​3. fopen、fgetc、fputc 标准库函数​​

需要在同级目录下创建一个大小为 100MB 的数据文件 - ​​file.in​​。

1. open、read、write 单字节调用

逐个字符地把一个文件复制到另一个文件-file.out。

• ​​int open(const char* path, int oflags);​​
• ​​int open(const char* path, int oflags, mode_t mode);​​
• ​​int close(int fildes);​​
• ​​size_t write(int fildes, const void* buf, size_t nbytes);​​
• ​​size_t read(int fildes, void* buf, size_t nbytes);​​

#include <unistd.h> // 改行必须首先出现，其定义的POSIX规范标志会影响到其他文件
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
  char c;
  int in, out;
  
  in = open("file.in", O_RDONLY);
  out = open("file.out", O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
  while(read(in, &c, 1) == 1)
  {
    short int ret = write(out, &c, 1);
    if(ret == -1)
    {
      printf("Error!\n");
      perror();
    }
    else if(ret == 0)
    {
      printf("None of data to write.\n");
    }
  }
  exit(0);
}

使用 time 工具对这个程序的运行时间进行了测算，Linux 使用 TIMEFORMAT 变量来重置默认的 POSIX 时间输出格式，POSIX 时间格式不包括 CPU 使用率。

220+s

2. open、read、write 数据块方式调用

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
  char block[1024];
  int in, out;

  int nread;
  
  in = open("file.in", O_RDONLY);
  out = open("file.out", O_WRONLY | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);
  while((nread = read(in, block, sizeof(block))) > 0)
  {
    short int ret = write(out, block, nread);
  }
  exit(0);
}

0.23s

3. fopen、fgetc、fputc 标准库函数

• ​​FILE* fopen(const char* filename, const char* mode);​​ mode 参数应该使用双引号；
• ​​size_t fread(void* ptr, size_t size, sze_t nitems, FILE* stream);​​ 数据从文件流 stream 读到由 ptr 指向的数据缓冲区里面，size 参数指定每个数据记录的长度，计数器 nitems 给出要传输的记录个数。返回值时成功读到数据缓冲区里的记录个数，而非字节数。
• ​​size_t fwrite(const void* ptr, size_t size, size_t nitems, FILE* stream);​​
• ​​int fclose(FILE* stream);​​
• ​​int fflush(FILE* stream);​​ 可以确保在程序继续执行之前重要的数据都已经被写到磁盘上，fclose 函数隐含执行一次 flush 操作。
• ​​int fseek(FILE* stream, long int offset, int whence);​​ 它在文件流里为下一次读写操作指定位置。
• ​​int fgetc(FILE* stream);​​ 当它到达文件尾或出现错误时，返回EOF，使用 ferror 和 feof 来区分两种情况。
• ​​int getc(FILE* stream);​​
• ​​int getchar();​​ getc(stdin)
• ​​int fputc(int c, FILE* stream);​​
• ​​int putc(int c, FILE* stream);​​
• ​​int putchar(int c);​​
• ​​char* fgets(char* s, int n, FILE* stream);​​ 遇到换行符、已经传入了n-1个字符、或者到达文件尾；
• ​​char* gets(char* s);​​从标准输入读取数据并丢弃遇到的换行符；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
  int c;
  FILE *in, *out;
  in = fopen("file.in", "r");
  out = fopen("file.out", "w");
  while((c = fgetc(in)) != EOF)
    fputc(c, out);
  exit(0);
}

0.64s

虽然速度不及方法2底层数据块复制，但是比一次复制一个字符的版本快得多，这是因为 stdio 库在 FILE 结构里面使用了一个内部缓冲区，只有在缓冲区满时才进行底层系统调用。