进程IO和网络

这是一篇关于进程IO和网络的思维导图，包含了行缓冲:对于终端操作采用的缓冲区，全缓冲:对于文件操作采用的缓冲区，无缓中:对于终端操作出错采用的缓冲区

进程IO和网络

• IO的分类
  • 标准IO：系统调用，使用应用层的函数对linux内核进行操作，从而控制硬件设备
  • 文件IO：库函数，本质还是系统调用，不过在此之间多了一个缓冲区，用于减少系统调用的次数
• 标准IO
  • 概念
    • 标准I/O库由ANSI C标准说明 标准I/O库处理很多细节，如缓存分配、以优化长度执行I/O等，这样使用户不必关心如何选择合适的块长度 标准I/O在系统调用函数基础上构造的，它便于用户使用 标准I/O库及其头文件stdio.h为底层I/O系统调用提供了一个通用的接口。
  • 缓冲区
    • 分类
      • （1）行缓冲：对于终端操作采用的缓冲区
        • 缓存区大小： 1024字节（1K） 刷新缓存 ：程序正常结束、缓存区满、 ’\n’ 、使用fflush函数 关于终端默认的3个流指针 stdin :标准输入 stdout ：标准输出 stderr ：标准出错
      • （2）全缓冲：对于文件操作采用的缓冲区
        • 缓存区大小：4096字节（4K） 刷新缓存 ：程序正常结束、缓存区满、使用fflush函数
      • （3）无缓冲：对于终端操作出错采用的缓冲区
        • 在读写文件的时候系统调用io（read，write）对文件进行读写数据--即文件IO 标准出错(stderr)
  • 文件指针
    • 一般都需要一个FILE类型的指针变量保存文件信息，所以对这个指针变量的操作就是对文件的操作，所以这个结构体指针变量称之为文件指针，也称之为流指针
    • 流（stream） 定义：所有的I/O操作仅是简单的从程序移进或者移出，这种字节流，就称为流。 分类：文本流/二进制流。
    • FILE结构体： typedef struct _IO_FILE FILE;
  • ctags工具的使用
    • 第一步：在指定目录下创建索引文件；第二步：将索引文件设置全局；第三步：追代码
  • 相关函数
    • 1.fopen()；2.fclose()；3.fprintf()；4.fputc()；5.fgetc()；6.fputs()；7.fgets()
  • fread()
    • 功能：读取文件内容 参数： ptr：保存读取的内容，因为类型是万能指针，所以可以读取任意类型的数据 size： 每一个块的字节数 nmemb：一共有多少块 stream：文件指针 返回值：成功：读取的块数（对象数）失败：0
  • fwrite()
    • 功能：向文件写内容 参数： ptr：要写的数据 size： 每一个块的字节数 nmemb：一共有多少块 stream：文件指针 返回值：成功：写入文件的块数（对象数）失败：0
  • fseek()/rewind()/ftell()
    • 功能：设置文件指针的位置 参数： stream：文件指针 offset：偏移量，可正可负 whence：相对位置 SEEK_SET 文件起始位置 SEEK_CUR 文件当前位置 SEEK_END 文件末尾的下一个位置 返回值：成功：0失败：‐1
• 文件IO
  • 文件IO是通过文件描述符来标识和操作文件的;文件描述符是一个非负整数，当通过open函数打开或者创建一个文件时，就会返回一个文件描述符，文件描述符的值会随着open函数的创建以此递增
  • 当一个程序运行时，同样会自动分配三个文件描述符，这三个文件描述符也是在文件IO中对终端进行操作的：0 标准输入；1 标准输出；2 标准出错输出
  • 文件IO相关函数
    • open()
      • 功能：打开或者创建一个文件 参数： pathname：文件名，可以添加路径，如果不添加默认是当前目录；flags：标志位；O_RDONLY 只读；O_WRONLY 只写；O_RDWR 读写；O_APPEND 文件存在则追加；O_TRUNC 文件存在则清空；O_CREAT 如果文件不存在则创建；O_EXCL 与O_CREAT一起使用，如果文件存在则报错；mode：指定创建文件的权限，一般使用八进制表示，0664；只有当flags有O_CREAT权限时才会指定当前参数 返回值：成功：文件描述符，失败：‐1
    • close()
      • 功能：关闭文件描述符 参数： fd：文件描述符 返回值：成功：0 失败：‐1
    • read()
      • 功能：从文件中读取数据 参数：fd：文件描述符；buf：保存读取的内容；count：要读取文件内容的字节数 返回值：成功：实际读取的字节数；失败：‐1 如果文件内容读取完毕，返回0
    • write()
      • 功能：向文件写数据 参数：fd：文件描述符；buf：要写入的内容；count：要写入的字节数 返回值：成功：实际写入的字节数;失败：‐1
    • lseek()
      • 功能：定位文件位置 参数：fd：文件描述符；offset：偏移量；whence：相对位置；SEEK_SET 文件起始位置；SEEK_CUR 文件当前位置；SEEK_END 文件末尾位置 返回值： 成功：当前文件的位置；失败：‐1
• 对标准IO和文件IO
  • 文件IO
    • 不可移植，属于系统调用 例如：read、write、open
  • 标准IO
    • 可移植，属于库函数，linux操作系统中标准IO的本质还是系统调用标准IO相比文件IO，多了一个缓冲区，减少系统调用的次数来提高效率 例如：printf、scanf、putc、getc、puts、gets