建站
咨詢
售后
建站咨詢
新聞中心
理解 I/O 有助于提升你的效率。
安定網(wǎng)站制作公司哪家好，找創(chuàng)新互聯(lián)！從網(wǎng)頁設(shè)計、網(wǎng)站建設(shè)、微信開發(fā)、APP開發(fā)、響應(yīng)式網(wǎng)站設(shè)計等網(wǎng)站項目制作，到程序開發(fā)，運營維護。創(chuàng)新互聯(lián)成立與2013年到現(xiàn)在10年的時間，我們擁有了豐富的建站經(jīng)驗和運維經(jīng)驗，來保證我們的工作的順利進行。專注于網(wǎng)站建設(shè)就選創(chuàng)新互聯(lián)。
如果你打算學(xué)習(xí) C 語言的輸入、輸出，可以從 stdio.h 包含文件開始。正如你從其名字中猜到的，該文件定義了所有的標(biāo)準(zhǔn)（“std”）的輸入和輸出（“io”）函數(shù)。
大多數(shù)人學(xué)習(xí)的第一個 stdio.h 的函數(shù)是打印格式化輸出的 printf 函數(shù)?；蛘呤怯脕泶蛴∫粋€字符串的 puts 函數(shù)。這些函數(shù)非常有用，可以將信息打印給用戶，但是如果你想做更多的事情，則需要了解其他函數(shù)。
你可以通過編寫一個常見 Linux 命令的副本來了解其中一些功能和方法。cp 命令主要用于復(fù)制文件。如果你查看 cp 的幫助手冊，可以看到 cp 命令支持非常多的參數(shù)和選項。但最簡單的功能，就是復(fù)制文件：
cp infile outfile
你只需使用一些讀寫文件的基本函數(shù)，就可以用 C 語言來自己實現(xiàn) cp 命令。
一次讀寫一個字符
你可以使用 fgetc 和 fputc 函數(shù)輕松地進行輸入輸出。這些函數(shù)一次只讀寫一個字符。該用法被定義在 stdio.h，并且這也很淺顯易懂：fgetc 是從文件中讀取一個字符，fputc 是將一個字符保存到文件中。
int fgetc(FILE *stream);int fputc(int c, FILE *stream);
編寫 cp 命令需要訪問文件。在 C 語言中，你使用 fopen 函數(shù)打開一個文件，該函數(shù)需要兩個參數(shù)：文件名和打開文件的模式。模式通常是從文件讀?。?code>r）或向文件寫入（w）。打開文件的方式也有其他選項，但是對于本教程而言，僅關(guān)注于讀寫操作。
因此，將一個文件復(fù)制到另一個文件就變成了打開源文件和目標(biāo)文件，接著，不斷從第一個文件讀取字符，然后將該字符寫入第二個文件。fgetc 函數(shù)返回從輸入文件中讀取的單個字符，或者當(dāng)文件完成后返回文件結(jié)束標(biāo)記（EOF）。一旦讀取到 EOF，你就完成了復(fù)制操作，就可以關(guān)閉兩個文件。該代碼如下所示：
do {ch = fgetc(infile);if (ch != EOF) {fputc(ch, outfile);}} while (ch != EOF);
你可以使用此循環(huán)編寫自己的 cp 程序，以使用 fgetc 和 fputc 函數(shù)一次讀寫一個字符。cp.c 源代碼如下所示：
#includeintmain(int argc, char **argv){FILE *infile;FILE *outfile;int ch;/* parse the command line *//* usage: cp infile outfile */if (argc != 3) {fprintf(stderr, "Incorrect usage\n");fprintf(stderr, "Usage: cp infile outfile\n");return 1;}/* open the input file */infile = fopen(argv[1], "r");if (infile == NULL) {fprintf(stderr, "Cannot open file for reading: %s\n", argv[1]);return 2;}/* open the output file */outfile = fopen(argv[2], "w");if (outfile == NULL) {fprintf(stderr, "Cannot open file for writing: %s\n", argv[2]);fclose(infile);return 3;}/* copy one file to the other *//* use fgetc and fputc */do {ch = fgetc(infile);if (ch != EOF) {fputc(ch, outfile);}} while (ch != EOF);/* done */fclose(infile);fclose(outfile);return 0;}
你可以使用 gcc 來將 cp.c 文件編譯成一個可執(zhí)行文件：
$ gcc -Wall -o cp cp.c
-o cp 選項告訴編譯器將編譯后的程序保存到 cp 文件中。-Wall 選項告訴編譯器提示所有可能的警告，如果你沒有看到任何警告，則表示一切正常。
讀寫數(shù)據(jù)塊
通過每次讀寫一個字符來實現(xiàn)自己的 cp 命令可以完成這項工作，但這并不是很快。在復(fù)制“日常”文件（例如文檔和文本文件）時，你可能不會注意到，但是在復(fù)制大型文件或通過網(wǎng)絡(luò)復(fù)制文件時，你才會注意到差異。每次處理一個字符需要大量的開銷。
實現(xiàn)此 cp 命令的一種更好的方法是，讀取一塊的輸入數(shù)據(jù)到內(nèi)存中（稱為緩存），然后將該數(shù)據(jù)集合寫入到第二個文件。這樣做的速度要快得多，因為程序可以一次讀取更多的數(shù)據(jù)，這就就減少了從文件中“讀取”的次數(shù)。
你可以使用 fread 函數(shù)將文件讀入一個變量中。這個函數(shù)有幾個參數(shù)：將數(shù)據(jù)讀入的數(shù)組或內(nèi)存緩沖區(qū)的指針（ptr），要讀取的最小對象的大小（size），要讀取對象的個數(shù)（nmemb），以及要讀取的文件（stream）：
size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
不同的選項為更高級的文件輸入和輸出（例如，讀取和寫入具有特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的文件）提供了很大的靈活性。但是，在從一個文件讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入另一個文件的簡單情況下，可以使用一個由字符數(shù)組組成的緩沖區(qū)。
你可以使用 fwrite 函數(shù)將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入到另一個文件。這使用了與 fread 函數(shù)有相似的一組選項：要從中讀取數(shù)據(jù)的數(shù)組或內(nèi)存緩沖區(qū)的指針，要讀取的最小對象的大小，要讀取對象的個數(shù)以及要寫入的文件。
size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t nmemb, FILE *stream);
如果程序?qū)⑽募x入緩沖區(qū)，然后將該緩沖區(qū)寫入另一個文件，則數(shù)組（ptr）可以是固定大小的數(shù)組。例如，你可以使用長度為 200 個字符的字符數(shù)組作為緩沖區(qū)。
在該假設(shè)下，你需要更改 cp 程序中的循環(huán)，以將數(shù)據(jù)從文件讀取到緩沖區(qū)中，然后將該緩沖區(qū)寫入另一個文件中：
while (!feof(infile)) {buffer_length = fread(buffer, sizeof(char), 200, infile);fwrite(buffer, sizeof(char), buffer_length, outfile);}
這是更新后的 cp 程序的完整源代碼，該程序現(xiàn)在使用緩沖區(qū)讀取和寫入數(shù)據(jù)：
#includeintmain(int argc, char **argv){FILE *infile;FILE *outfile;char buffer[200];size_t buffer_length;/* parse the command line *//* usage: cp infile outfile */if (argc != 3) {fprintf(stderr, "Incorrect usage\n");fprintf(stderr, "Usage: cp infile outfile\n");return 1;}/* open the input file */infile = fopen(argv[1], "r");if (infile == NULL) {fprintf(stderr, "Cannot open file for reading: %s\n", argv[1]);return 2;}/* open the output file */outfile = fopen(argv[2], "w");if (outfile == NULL) {fprintf(stderr, "Cannot open file for writing: %s\n", argv[2]);fclose(infile);return 3;}/* copy one file to the other *//* use fread and fwrite */while (!feof(infile)) {buffer_length = fread(buffer, sizeof(char), 200, infile);fwrite(buffer, sizeof(char), buffer_length, outfile);}/* done */fclose(infile);fclose(outfile);return 0;}
由于你想將此程序與其他程序進行比較，因此請將此源代碼另存為 cp2.c。你可以使用 gcc 編譯程序：
$ gcc -Wall -o cp2 cp2.c
和之前一樣，-o cp2 選項告訴編譯器將編譯后的程序保存到 cp2 程序文件中。-Wall 選項告訴編譯器打開所有警告。如果你沒有看到任何警告，則表示一切正常。
是的，這真的更快了
使用緩沖區(qū)讀取和寫入數(shù)據(jù)是實現(xiàn)此版本 cp 程序更好的方法。由于它可以一次將文件的多個數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存中，因此該程序不需要頻繁讀取數(shù)據(jù)。在小文件中，你可能沒有注意到使用這兩種方案的區(qū)別，但是如果你需要復(fù)制大文件，或者在較慢的介質(zhì)（例如通過網(wǎng)絡(luò)連接）上復(fù)制數(shù)據(jù)時，會發(fā)現(xiàn)明顯的差距。
我使用 Linux time 命令進行了比較。此命令可以運行另一個程序，然后告訴你該程序花費了多長時間。對于我的測試，我希望了解所花費時間的差距，因此我復(fù)制了系統(tǒng)上的 628 MB CD-ROM 鏡像文件。
我首先使用標(biāo)準(zhǔn)的 Linux 的 cp 命令復(fù)制了映像文件，以查看所需多長時間。一開始通過運行 Linux 的 cp 命令，同時我還避免使用 Linux 內(nèi)置的文件緩存系統(tǒng)，使其不會給程序帶來誤導(dǎo)性能提升的可能性。使用 Linux cp 進行的測試，總計花費不到一秒鐘的時間：
$ time cp FD13LIVE.iso tmpfilereal 0m0.040suser 0m0.001ssys 0m0.003s
運行我自己實現(xiàn)的 cp 命令版本，復(fù)制同一文件要花費更長的時間。每次讀寫一個字符則花了將近五秒鐘來復(fù)制文件：
$ time ./cp FD13LIVE.iso tmpfilereal 0m4.823suser 0m4.100ssys 0m0.571s
從輸入讀取數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)，然后將該緩沖區(qū)寫入輸出文件則要快得多。使用此方法復(fù)制文件花不到一秒鐘：
$ time ./cp2 FD13LIVE.iso tmpfilereal 0m0.944suser 0m0.224ssys 0m0.608s
我演示的 cp 程序使用了 200 個字符大小的緩沖區(qū)。我確信如果一次將更多文件數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存，該程序?qū)⑦\行得更快。但是，通過這種比較，即使只有 200 個字符的緩沖區(qū)，你也已經(jīng)看到了性能上的巨大差異。
網(wǎng)站標(biāo)題：學(xué)習(xí)如何用C語言來進行文件輸入輸出操作
文章位置：http://m.5511xx.com/article/cdgeoge.html
