《unix高级环境编程》高级 I/O—— readv 和 writev 函数

清疚 2022-08-14 00:50 155阅读 0赞

当我们想要一次性对一个文件进行读、写多个非连续的缓冲区时，readv 和 writev 函数能够实现该功能。这两函数也称为散布读和聚集写。其定义如下：

/* 读、写多个非连续的缓冲区 */
    
    /*
     * 函数功能：读取数据到多个非连续的缓冲区，或从多个非连续缓冲区写数据到文件；
     * 返回值：若成功则返回已读、写的字节数，若出错则返回-1；
     * 函数原型：
     */
    #include <sys/uio.h>
    ssize_t readv(int filedes, const struct iovec *iov, int iovcnt);
    ssize_t writev(int filedes, const struct iovec *iov, int iovcnt);
    /*
     * 说明：
     * iovec的指针结构如下：
     */
    struct iovec
    {
        void *iov_base;     /* starting address of buffer */
        size_t iov_len;     /* size of buffer */
    };

下图说明了 readv 和 writev 的参数和 iovec 结构：

![Center][]

writev 以顺序 iov\[0\]，iov\[1\] 至 iov\[iovcnt-1\] 从缓冲区中聚集输出数据。writev 返回输出的字节总数。readv 则将读入的数据按照上述同样顺序散布到缓冲区中，readv 总是先填满一个缓冲区，然后再填写下一个。readv 返回读到的总字节数。如果遇到文件结尾，已无数据可读，则返回0。

测试程序：

#include "apue.h"
    #include <sys/uio.h>
    #include <stdlib.h>
    int main(void)
    {
        struct iovec iov[2];
        char *buf1 = (char *)malloc(5);
        char *buf2 = (char *)malloc(1024);
        memset(buf1, 0, 5);
        memset(buf2, 0, 1024);
        iov[0].iov_base = buf1;
        iov[1].iov_base = buf2;
        iov[0].iov_len = 5;
        iov[1].iov_len = 1024;
    
        ssize_t nread, nwrite;
        nread = readv(STDIN_FILENO, iov, 2);
        if(nread == -1)
            err_sys("readv error");
        else
        {
            printf("readv:\n");
            printf("buf1 is: %s\t length is: %d\n",buf1, strlen(buf1));
            printf("buf2 is: %s\t length is: %d\n",buf2, strlen(buf2));
        }
        printf("writev:\n");
        nwrite = writev(STDOUT_FILENO, iov, 2);
        if(nwrite == -1)
            err_sys("writev error");
    
        free(buf1);
        free(buf2);
        exit(0);
    
    }

输出结果：

readv writev and apue
    readv:
    buf1 is: readv	 length is: 5
    buf2 is:  writev and apue
    	 length is: 17
    writev:
    readv writev and apue

参考资料：

《UNIX高级环境编程》

[Center]: /images/20220810/061c05d0b20f45f79c6ebd96d285e36b.png