C语言read函数的那些坑
2018-12-04 07:14:42来源:博客园 阅读 ()
今天在复习UNIX文件系统,用到那个read函数,但是无意中却掉到一个坑里了,用了一个多小时才找到问题根源,这里记录一下。
问题是这样的:我需要使用read和write函数把键盘输入的信息复制到输出。所以我写了如下程序:
#include<stdio.h> #define MAXSIZE 10 int main(void) { char c; char buf[MAXSIZE]; int n; while((n = read(0,buf,MAXSIZE)) > 0)// 海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积 write(1,buf,n);//从buf中输出n个字节的信息到标准输出中return 0; }
输入”HelloWorld“检测,好像没问题。但是当我输入”海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积“却发现不太对了,这是个什么操作??
HelloWorld
HelloWorld
海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积
海燕高尔基海上狂风卷
为什么后面那个它中间有几个字掉队了?经过多次测试我发现,如果输入的是英文字符就没问题,而中文字符字节数只要超过了那个MAXSIZE就会出问题。我一度认为,是因为读取一次read后,内存中数据对齐导致的,所以我换了几种组合,中文加英文,但是还是有问题。于是没办法,只能去读函数的原型和定义的相关描述了。函数的原型是长下面这样的:
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
该函数每次调用成功返回读取的字节数,出错返回-1并设置errno,如果在调read之前已到达文件末尾,则这次read返回0。参数count是请求读取的字节数,读上来的数据保存在缓冲区buf中,同时文件的当前读写位置向后移。注意这个读写位置和使用C标准I/O库时的读写位置有可能不同,这个读写位置是记在内核中的,而使用C标准I/O库时的读写位置是用户空间I/O缓冲区中的位置。
为了检测我读取到的到底是多少个字节,我把程序修改如下:
#include<stdio.h> #define MAXSIZE 10 int main(void) { char c; char buf[MAXSIZE]; int n; while((n = read(0,buf,MAXSIZE)) >= 0)// 海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积 { printf("%d\n",n); write(1,buf,n);//从buf中输出n个字节的信息到标准输出中 putchar('\n'); } return 0; }
我很疑惑的发现:每次读到的的确是MAXSIZE个字节的数据,也把这对应的数据输出了,但是在一次循环后,中间还是跳过了MAXSIZE个字节的数据没输出。
海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积 10 海燕高尔基 10 海上狂风卷
到底是什么导致了这一现象呢?我怀疑是字符与字节的问题,但是说不上到底是那个函数在处理这个出问题了。所以我另外写了一个函数测试。
#include<stdio.h> int main(void) { char buf[4]; char c ; int i; for(i = 0;i < 3;++i) { read(0,buf,2); buf[2] = '\0'; printf("%s\n",buf); read(0,buf,2); buf[2] = '\0'; printf("%s\n",buf); } }
我三次分别输入 ”好的\n" "好的h" “好hj”,其输出如下:
好的
好
好的h
好
h
好hj
好
j
我发现,其实在读取的时候,数据是没有任何问题的:一个中文占了两个字节,所以第一组测试数据的两个字节读了前两个字节 "好" 字并输出了,但是它下一个竟然不是读第三个字节和第四个字节的 "的" 字,而是把回车读进去并输出了!(每次输出都本来会输出一个空格,这里共输出了四个空格)
而第二组测试数据也是首先读两个字节,输出 "好" ,而第二次读取的两个字节分别是 'h' 和 '\n' 。
第三组数据前两个字节读的是 "好" ,而后两个字节读的分别是 'j' 和 '\n' 。
其实到这里,问题已经不难看出了,当我们使用read函数去读取数据时,它会按照你提供的count去读取count个字节的数据,同时文件指针后移,但是文件指针移动并非是以字节为单位来移动的!!!而是以字符为单位来移的。(这里说的字符并非只是char类型的,还包括了宽字符。我把它们都叫字符)。所以这也就导致了我最开始的那个错误。
海燕高尔基在苍茫的大海上狂风卷积 10 海燕高尔基 10 海上狂风卷
它读取了10个字节的数据,也就是读到了5个中文字;然后它把文件指针往后移动10个字符,所以在第一次调用read函数之后,文件指针已经指向了第十一个字符,也就是 "海" 字。所以下一次读取就是从这个位置开始了。
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