NTU SP Buffer I/O

Standard I/O Library

定義在 ANSI C 的標準，所以不管 OS

File I/O

會得到一個 FILE & fp 指到 FILE object 在 virtual memory 中，最後還是要透過 Unbuffer I/O
有 file descriptor, pointer to buffer buffer size, remaining chars, error flag, EOF flag…
可以在 Linux 下在執行檔前面加 strace，會 trace 所有 buffer I/O 會對應什麼 unbuffer I/O

Buffer I/O

C allocate 在 heap 的 buffer，使用者不會知道，在 User space，在 standard I/O 的操作會在這邊（standard I/O buffer）拿
把字串分次 printf 出來對 sys CPU 沒影響，但對 user CPU 有影響

freopen

類似 dup

fdopen

可以把 unbuffer I/O 的 file descriptor 丟進去 associate 一個 subset 的 file pointer(buffer I/O)

buffering

本章所指的 Actual I/O

只是讀寫 Unbuffer I/O 何時產生，並不需要去在意 disk

types

fully buffered

基本上所有 I/O 都是 fully buffer
意思是 buffer 滿了才去進行往外讀寫
當讀到空的東西，才去把東西讀進來
寫到 buffer 滿了才去寫入

line buffered

terminal 通常是這樣
讀到換行才去輸入輸出，或是 buffer 滿，又或是收到 request 把東西 flush 出去
flush: 把東西掃出去
如 terminal print 出 $ 後再接收輸入

unbffered

沒有 buffer，即時輸入輸出，通常 stderr 就是這種

ANSI C requirements

stdin stdout 只要不是 terminal 就是 fully buffered（如重新導向之類的），否則就不是 fully buffered
通常慣例是 terminal 會寫成 line buffered
stderr 不能是 fully buffered
慣例是 unbuffered

synchronize data

要把東西寫到 disk 要先用 fflush() 寫到 kernel buffer cache，再用 fsync() 同步檔案跟 metadata 或用 fdatasync() 只寫 metadata 到 disk，又或是 sync() 把寫入的動作進行排程

自己建 C 的 buffer

在還沒做 read write (I/O) 前要做處理

setbuf(FILE fp, char buf)

如果 buf 不是 NULL 就至少要 BUFSIZE 的大小（stdio.h 定義），而種類看導向哪裡，如檔案就是 fully buffered
buf == NULL 就是 unbufferd

`setvbuf(FILE fp, char buf, int mode, size_t size)`

可以設定 buffer type 跟 buffer size
假設是 _IOFBF 或 _IOLBF 且 buf 是 NULL，Disk 會幫忙開一個 block 的 buffer
在還沒 read write 前可以設定

buffer seek

fseek

binary file 不支援 seek SEEK_END 因為有些系統會因規定某些檔案的大小要多少的整數，剩下填 NULL，所以不一定能找到實際的結尾
text file 只能用到 SEEK_SET，只能移動到 ftell 回傳的那個值(???)

`void rewind(FILE *fp)`

把 offset 移到最前面

`long ftell(FILE *fp)`

回傳 offset，在 lseek 要用 lseek 把 offset 設成 0，SEEK_CUR 的回傳值來找
lseek 沒有同樣的功能，要用 lseek(fd, 0, SEEK_CUR) 的 return 來找

Standard I/O Lib type

Unformatted I/O

沒有 type 的 I/O，可以一次讀一個 char, line, Direct I/O

Direct I/O

int getc(FILE *fp) 可能會是一個 MACRO
int getchar(void) == getc(stdin)
char 有可能是 signed 或 unsigned，所以 getc 最好用 int 來接，char 不管是 signed 或 unsigned 都會有可能造成問題
int unget(int c,FILE *fp)，可以把讀到的東西放回去，但不一定要放原本的字元，但不能是 -1(EOF)，可以用來檢查文字是否為中文（2~3 byte）

Memeory aligment

會透過 address decoder 一排一排拿，所以 struct 考慮到 row 的大小（8 byte）會提升效率，所以有些系統會加一些 aligment，所以在 binary 的 I/O 有時候會造成問題

snprintf 比較好（如程設所述）

interleaved R&W restrictions

multibyte file

可以在還沒 read write 時或還沒設定時可以設定，決定一次讀進來的字元寬度，有其他有 w 的相關 function 如 fwprintf