fread / fwrite以大小和计数为参数的理由是什么？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/295994

  •  08-07-2019
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题

我们在这里讨论了为什么fread和fwrite为每个成员占用一个大小并计算并返回读/写成员的数量，而不仅仅是采用缓冲区和大小。我们可以想到的唯一用途是，如果你想读/写一个结构数组，这些结构不能被平台对齐整除，因此已被填充，但这不能保证这个选择在设计中。

来自 FREAD（3）：

  

函数fread（）读取数据的nmemb元素，每个字符长度大小，   从流指向的流中，将它们存储在给定的位置   由ptr。

     

函数fwrite（）写入数据的nmemb元素，每个字节大小   很长，到流指向的流，从该位置获取它们   由ptr。

提供      

fread（）和fwrite（）返回成功读取或写入的项目数   （即，不是字符数）。如果发生错误，或者   达到文件结束时，返回值是短项目计数（或零）。

有帮助吗？

解决方案

这是基于 fread 的实施方式。

单一UNIX规范说

  

对于每个对象，大小调用应为   制作到fgetc（）函数和   按顺序读取存储的结果   完全是unsigned char的数组   覆盖对象。

fgetc 也有这样的说明：

  

因为fgetc（）对字节进行操作，   读一个由...组成的字符   多个字节（或<！>“多字节   character <！> quot;）可能需要多次调用   到fgetc（）。

当然，这类似于UTF-8等花哨的可变字节字符编码。

SUS指出这实际上取自ISO C文件。

其他提示

fread（buf，1000,1，stream）和fread（buf，1,1000，stream）的区别在于，在第一种情况下，如果文件较小，则只获得一个1000字节或nuthin的块在第二种情况下，文件中的所有内容都会少于1000字节。

这是纯粹的推测，但是在那些日子里（有些仍然存在）许多文件系统不是硬盘上的简单字节流。

许多文件系统都是基于记录的，因此要以有效的方式满足这些文件系统，你必须指定项目数（<！> quot; records <！> quot;），允许fwrite / fread运行在存储上作为记录，而不仅仅是字节流。

在这里，我来修复这些功能：

size_t fread_buf( void* ptr, size_t size, FILE* stream)
{
    return fread( ptr, 1, size, stream);
}


size_t fwrite_buf( void const* ptr, size_t size, FILE* stream)
{
    return fwrite( ptr, 1, size, stream);
}

至于fread() / fwrite()的参数的基本原理，我很久以前就丢失了K <！> amp; R的副本，所以我只能猜测。我认为可能的答案是Kernighan和Ritchie可能只是认为执行二进制I / O最自然地会在对象数组上完成。此外，他们可能认为块I / O更快/更容易实现，或者在某些架构上更好。

即使C标准指定fgetc()和fputc()以size和size - 1实现，但请记住，在K <！> amp; R定义C之后很久就会出现该标准。并且标准中指定的内容可能不属于原始设计师的想法。事情甚至可能在K <！> amp; R的<！>“C编程语言<！>”中表示。可能与首次设计语言的时间不同。

最后，这是P.J. Plauger在<！>中对fread(buf, 1, size * n, stream);所说的标准C库<！>“的说法：

  

如果fread(buf, size, n, stream);（第二个）参数大于1，则无法确定   该函数是否还读取<=>超出其报告范围的其他字符。   作为一项规则，您最好将该函数称为<=>而不是   <=>

基本上，他说<=>的界面已被打破。对于<=>他指出，<！>“写错误通常很少见，所以这不是一个主要的缺点<！> - 我不同意的陈述。

可能它可以追溯到文件I / O的实现方式。 （在当天回来）在块中写入/读取文件然后一次写入所有内容可能会更快。

我认为这是因为C缺少函数重载。如果有一些，大小将是多余的。但是在C中你无法确定数组元素的大小，你必须指定一个。

考虑一下：

int intArray[10];
fwrite(intArray, sizeof(int), 10, fd);

如果fwrite接受了字节数，您可以编写以下内容：

int intArray[10];
fwrite(intArray, sizeof(int)*10, fd);

但这只是效率低下。您将有sizeof（int）次系统调用。

应该考虑的另一点是，您通常不希望将数组元素的一部分写入文件。你想要整数或整数。 fwrite返回成功写入的多个元素。因此，如果您发现只写了2个低字节的元素，您会做什么？

在某些系统上（由于对齐），您无法在不创建副本和移位的情况下访问整数的一个字节。

对于可以避免读取任何部分记录的实现，具有大小和计数的单独参数可能是有利的。如果一个人使用像管道这样的单字节读取，即使使用固定格式数据，也必须允许记录分成两次读取的可能性。如果可以改为请求例如当有293个字节可用时，每个10字节的最多40条记录的非阻塞读取，并使系统返回290字节（29条完整记录），同时为下次读取留下3个字节，这将更加方便。

我不知道fread的实现在多大程度上可以处理这样的语义，但它们肯定可以用于可以承诺支持它们的实现。

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