開發平台(Platform): (Ex: Win10, Linux, ...) Linux 3.16.0-4-586 編譯器(Ex: GCC, clang, VC++...)+目標環境(跟開發平台不同的話需列出) GCC -- 在敘述問題前，我想先說下到目前為止，我對檔案I/O方面理解到的一點東西。 理解不深，若有誤希望大家可以指正我，或給我一點線索，謝謝T_T。 以下的理解是建立在linux環境之下。 -- 一、 C語言的文件讀寫函式，像是fgets, fread, fputc...等，是透過一個 FILE *類型的參數來操作，而最終這些函式會呼叫諸如read或write之類 的system call，完成文件讀寫。 二、 一個程式被load進記憶體時，內核會有一個PCB來記錄這個程式的 相關資訊，其中也會記錄這個程式所開啟的文件。代表著這些文件的是一些 整數，read或write也是用這些整數來當作參數，對相應的文件進行處理。 一個程式一開始會開啟三個文件，分別是stdin，stdout和stderr，對應 的整數分別是0，1，2。 FILE結構內_fileno的值其實就是這個整數的值。 三、 system call的I/O是 "unbuffered I/O"。 C函式庫的I/O是 "buffered I/O"。 假設我有支C如下 #include <stdio.h> int main(void) { char str[20] = "Hello A.txt\n"; FILE *fpA = fopen("A.txt", "w"); fputs(str, fpA); fclose(fpA); return 0; } 因為我調用了C函式fopen，所以C會幫我管理一塊專屬於A.txt的buffer， 關於buffer的資訊會記在fpA所指的FILE結構中。 buffer位於這支程式的記憶體空間內，在user space裡。 fputs的作用就是把str寫到這個user space的buffer中。 也就是說，其實執行完fputs時，str還沒真正被寫入A.txt，只在buffer而已。 (這是C的buffered I/O) 在kernel space裡，也有一個A.txt的buffer。 write的作用就是把user space的buffer資料寫到kernel space的buffer裡， 之後再寫回A.txt中。 (這是system call的unbuffered I/O，但我不知道為什麼叫unbuffered) 四、 如果資料被放在space buffer中且沒有做flush的動作，那資料就不會 被寫到文件裡。 例如這個C程式就會印不出字串 #include <stdio.h> int main(void) { printf("Hello world"); //不會顯示在終端上 while (1); return 0; } 下面幾種行為會導致buffer flush 1、呼叫fflush 2、fclose 3、exit -- 以上是目前為止我對文件I/O的理解。 如果有錯希望大家可以教我一下，因為下面我要問的問題是建立在這 之上，結果搞不好其實我上面就錯的一蹋糊塗了。 -- 一、 上面說到，因為我調用了C函式來操作I/O，所以C會幫我管理一個user space 的buffer，那麼，當我不用C標準函式庫，而直接使用system call來處理 文件的話，是不是就沒有那個 user space buffer了？ 還有，那kernel space的buffer依然存在嗎？ 例如這樣 #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <string.h> int main(void) { char str[20] = "Hello A.txt\n"; int fdA = open("A.txt", O_WRONLY|O_CREAT, 0666); write(fdA, str, strlen(str)); close(fdA); return 0; } 二、 一個程式開始前會先開啟stdin、stdout和stderr三個文件，那很多個程式 同時執行時，kernel space buffer是怎麼運作的？ 例如有三個process，p1開啟這三個文件，p2、p3亦然，他們的user space各有 這三個文件的buffer，但是在kernel space中呢？也是各有三個buffer嗎？ 讀寫的時候不會衝突嗎？ 三、 當一個程式呼叫exit結束時，會關閉文件流並且flush user space的緩衝區， 請問kernel space的緩衝區會跟著被清空嗎？ 四、 以下程式碼 #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int main(void) { char buf[10]; int n; n = read(STDIN_FILENO, buf, 10); if (n < 0) { perror("read STDIN_FILENO"); exit(1); } write(STDOUT_FILENO, buf, n); return 0; } 編譯成a.out並執行，結果是這樣 $ ./a.out hello world hello worl$ d -bash: d: command not found 我能理解當我輸入hello world時，緩衝區內會有11個字元，而這支a.out只讀了 10個，所以緩衝區會剩一個d，但我不明白的是，為什麼a.out結束，返回shell後 shell還會讀到這個d，shell 和 a.out的緩衝區應該是分開的不是嗎？ 而且a.out 結束後，也應該會清空緩衝區才對，我整個黑人問號，希望大家可以跟我解釋一下 這個現象，謝謝。 -- 以下是我參考的資料，問題也是閱讀這些資料時蹦出來的。 http://docs.huihoo.com/c/linux-c-programming/ch28s04.html http://blog.csdn.net/astrotycoon/article/details/44993197 問題有點多，如果有那裡覺得表達不清楚請跟我說下，我會再做補充。 總之感激不盡，謝謝大家T_T。 -- --

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