一.缓冲区的概念和作用
二.一个样例
三.理解样例
1.样例解释
2.什么是刷新?
四.简易模拟实现C标准库
至此,我们理解了缓冲区的概念和作用,下面我们来简易模拟实现一下C标准库
1.我们要实现的大致框架
我们要实现的是:
2.mylib.h的实现
1.文件结构体的定义
1.首先要有一个文件结构体:
结构体当中
1.要封装文件描述符fd 设置成员变量fileno
2.用户级缓冲区buffer 大小宏定义为SIZE 4096
3.该文件所对应缓冲区的刷新策略 flag
刷新策略分别宏定义为
#define FLUSH_NONE 1 不刷新
#define FLUSH_LINE (1<<1) 行刷新
#define FLUSH_ALL (1<<2) 全刷新
4.缓冲区中有效数据的个数 end
#define SIZE 4096
#define FLUSH_NONE 1
#define FLUSH_LINE (1<<1)
#define FLUSH_ALL (1<<2)
typedef struct my_file
{
int fileno;
char buffer[SIZE];
int end;//缓冲区中有效数据的个数(也就是最后一个有效数据的下一个位置)
int flag;//缓冲区的刷新策略
}my_file;
2.myfopen等等函数的声明
1.myfopen:以mode的方式打开path这个文件
path:文件路径+文件名
mode:打开文件的方式
“r”:只读
“w”:覆盖写
“a”:追加写
2.myfwrite当中:把s字符串中前num个数据写入stream文件中
stream:要往哪个文件当中写入数据,stream是对应文件的结构体指针
s:有数据的字符串
num:要写入的数据个数
3.myfflush:刷新文件缓冲区
4.myfclose:关闭该文件
3.完整mylib.h代码
DFL_MODE : 打开文件的默认权限
3.myfopen函数的实现
my_file* myfopen(const char* path,const char* mode)
{
int fd=0;
int flag=0;
if(strcmp(mode,"r")==0)
{
flag |= O_RDONLY;
}
else if(strcmp(mode,"w")==0)
{
flag |= (O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
}
else if(strcmp(mode,"a")==0)
{
flag |= (O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND);
}
if(flag & O_CREAT)
{
fd=open(path,flag,DFL_MODE);
}
else
{
fd=open(path,flag);
}
//打开文件失败,设置errno错误码并返回NULL
if(fd==-1)
{
errno=2;
return NULL;
}
//创建文件,设置fp的相应属性
my_file* fp=(my_file*)malloc(sizeof(my_file));
if(fp==NULL)
{
errno=3;
return NULL;
}
fp->fileno=fd;
fp->flag=FLUSH_LINE;
fp->end=0;
return fp;
}
4.myfwrite函数的实现
//把s中的数据写入stream中
int myfwrite(const char* s,int num,my_file* stream)
{
//保存旧的缓冲区的大小
int pos=stream->end;
//1.先写入用户级缓冲区
memcpy(stream->buffer+pos,s,num);
stream->end += num;//更新缓冲区大小
//刷新策略:按行刷新
if(stream->flag & FLUSH_LINE)
{
//2.判断是否需要刷新缓冲区(判断是否有'\n')
int flushit=0;
while(pos < stream->end)
{
if((stream->buffer[pos])=='\n')
{
flushit=1;
break;
}
pos++;
}
if(flushit == 1)
{
//3.刷新缓冲区:[0,pos]数据
write(stream->fileno,stream->buffer,pos+1);
//4.更新缓冲区 把[pos+1,count)的数据移动到[0,count-pos-2]当中
//一共移动count-pos-1个数据
//先求出要移动的最后一个数据的下标
int count=stream->end;
memmove(stream->buffer,stream->buffer+pos+1,count-pos-1);
stream->buffer[count-pos-1]='\0';
stream->end=count-pos-1;
}
}
return num;
}
5.myfflush函数的实现
int myfflush(my_file* fp)
{
if(fp->end > 0)
{
write(fp->fileno,fp->buffer,fp->end);
fp->end=0;
}
return 0;
}
6.myfclose函数的实现
int myfclose(my_file* fp)
{
myfflush(fp);
return close(fp->fileno);
}
7.演示
下面我们测试一下
跟我们所预想的一样文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-838579.html
8.完整代码
1.mylib.h
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define SIZE 4096
#define DFL_MODE 0666
#define FLUSH_NONE 1
#define FLUSH_LINE (1<<1)
#define FLUSH_ALL (1<<2)
typedef struct my_file
{
int fileno;
char buffer[SIZE];
int end;//缓冲区中有效数据的个数(也就是最后一个有效数据的下一个位置)
int flag;//缓冲区的刷新策略
}my_file;
my_file* myfopen(const char* path,const char* mode);
int myfwrite(const char* s,int num,my_file* stream);
int myfflush(my_file* fp);
int myfclose(my_file* fp);
2.mylib.c
#include "mylib.h"
my_file* myfopen(const char* path,const char* mode)
{
int fd=0;
int flag=0;
if(strcmp(mode,"r")==0)
{
flag |= O_RDONLY;
}
else if(strcmp(mode,"w")==0)
{
flag |= (O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC);
}
else if(strcmp(mode,"a")==0)
{
flag |= (O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND);
}
if(flag & O_CREAT)
{
fd=open(path,flag,DFL_MODE);
}
else
{
fd=open(path,flag);
}
//打开文件失败,设置errno错误码并返回NULL
if(fd==-1)
{
errno=2;
return NULL;
}
//创建文件,设置fp的相应属性
my_file* fp=(my_file*)malloc(sizeof(my_file));
if(fp==NULL)
{
errno=3;
return NULL;
}
fp->fileno=fd;
fp->flag=FLUSH_LINE;
fp->end=0;
return fp;
}
//把s中的数据写入stream中
int myfwrite(const char* s,int num,my_file* stream)
{
//保存旧的缓冲区的大小
int pos=stream->end;
//1.先写入用户级缓冲区
memcpy(stream->buffer+pos,s,num);
stream->end += num;//更新缓冲区大小
//刷新策略:按行刷新
if(stream->flag & FLUSH_LINE)
{
//2.判断是否需要刷新缓冲区(判断是否有'\n')
int flushit=0;
while(pos < stream->end)
{
if((stream->buffer[pos])=='\n')
{
flushit=1;
break;
}
pos++;
}
if(flushit == 1)
{
//3.刷新缓冲区:[0,pos]数据
write(stream->fileno,stream->buffer,pos+1);
//4.更新缓冲区 把[pos+1,count)的数据移动到[0,count-pos-2]当中
//一共移动count-pos-1个数据
//先求出要移动的最后一个数据的下标
int count=stream->end;
memmove(stream->buffer,stream->buffer+pos+1,count-pos-1);
stream->buffer[count-pos-1]='\0';
stream->end=count-pos-1;
}
}
return num;
}
int myfflush(my_file* fp)
{
if(fp->end > 0)
{
write(fp->fileno,fp->buffer,fp->end);
fp->end=0;
}
return 0;
}
int myfclose(my_file* fp)
{
myfflush(fp);
return close(fp->fileno);
}
3.main.c
#include "mylib.h"
int main()
{
my_file* fp=myfopen("./log.txt","a");
if(fp==NULL)
{
perror("myfopen fail");
return 1;
}
int cnt=10;
const char* message="abc\ndef";
while(cnt--)
{
mywrite(message,strlen(message),fp);
sleep(1);
}
myfclose(fp);
return 0;
}
以上就是Linux文件系列: 深入理解缓冲区和C标准库的简单模拟实现的全部内容,希望能对大家有所帮助!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-838579.html
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