用c读写文件的程序,我认为它花费的时间太长了

如何解决用c读写文件的程序,我认为它花费的时间太长了

第一个代码使用预设缓冲区,当我将缓冲区设置为512byte并需要复制100MB文件时,它大约需要1秒钟,但是当我使用1byte缓冲区时,它需要3分钟以上的时间来复制100MB文件,另一方面其他使用fread和fwrite函数的代码,在512byte缓冲区上大约快了0.5秒,但是用1byte缓冲区复制100 mb文件只花了13秒钟左右,这样别人就能看到使用系统调用的代码中的任何错误(读,写,打开)


1。使用(读,写...)

的代码
int main(int argc,char* argv[])
{
    char sourceName[20],destName[20],bufferStr[20];
    int f1,f2,fRead;
    int bufferSize = 0;
    char* buffer;

    bufferSize = atoi(argv[3]);

    buffer = (char*)calloc(bufferSize,sizeof(char));
    strcpy(sourceName,argv[1]);
   
    f1 = open(sourceName,O_RDONLY);
    if (f1 == -1)
        printf("something's wrong with oppening source file!\n");
    else
        printf("file opened!\n");

    strcpy(destName,argv[2]);
    f2 = open(destName,O_CREAT | O_WRONLY | O_TRUNC | O_APPEND);
    if (f2 == -1)
        printf("something's wrong with oppening destination file!\n");
    else
        printf("file2 opened!");

    fRead = read(f1,buffer,sizeof(char));
    while (fRead != 0)
    {
        write(f2,sizeof(char));
        fRead = read(f1,sizeof(char);
    }
    close(f1);
    close(f2);


    return 0;
}

2。使用(fread,fwrite ...)

的代码
int main(int argc,char* argv[]) {
    FILE* fsource,* fdestination;

    char sourceName[20],destinationName[20],bufferSize[20];
    //scanf("%s %s %s",sourceName,destinationName,bufferSize);
    strcpy(sourceName,argv[1]);
    strcpy(destinationName,argv[2]);
    strcpy(bufferSize,argv[3]);
    int bSize = atoi(bufferSize);
    printf("bSize = %d\n",bSize);
    fsource = fopen(sourceName,"r");
    if (fsource == NULL)
        printf("read file did not open\n");
    else
        printf("read file opened sucessfully!\n");
    
    fdestination = fopen(destinationName,"w");
    if (fdestination == NULL)
        printf("write file did not open\n");
    else
        printf("write file opened sucessfully!\n");

    char *buffer = (char*)calloc(bSize,sizeof(char));
    int flag;

    printf("size of buffer: %d",bSize);

    while (0 < (flag = fread(buffer,sizeof(char),bSize,fsource)))
        fwrite(buffer,fdestination);
   

    fclose(fsource);
    fclose(fdestination);
    return 0;
}

编辑这些是我对缓冲区的测量 我对每个缓冲区和每个文件进行了20次测量,分别是malaDat(1byte),srednjaDar(100MB),velikaDat(1GB)

i took 20 measurements for each buffer and each file malaDat(1byte),srednjaDar(100MB),velikaDat(1GB)

解决方法

旁注: sizeof(char)总是 1 定义。因此,只是不要使用sizeof(char) -对此不满意。而且,我认为这加剧了您的困惑。

因为使用read/write 的示例是,并且使用sizeof(char)作为count(第3个参数),所以它仅传输一个每个循环迭代中的字节(即非常慢)。

猜测,我认为您将count的{​​{1}}与read/write的{​​{1}}参数混淆了。

您想要的是:

size

此外,fread/fwrite将[可能]选择最佳缓冲区大小[可能为4096]。您可以使用while (1) { fRead = read(f1,buffer,bufferSize); if (fRead <= 0) break; write(f2,fRead); } 进行更改。

我发现[从某处的一些文档中]对于大多数文件系统[至少在linux下],最佳传输大小为64KB(即fread/fwrite)。

因此,请尝试设置setbuf

IIRC,有一个ioctl / syscall可以返回最佳大小的值,但是我忘了它是什么。


更新:

好吧,但是当我选择1字节缓冲区时,它仍然太慢,需要40多分钟才能复制。

当然,一个1字节的传输[缓冲区]大小会产生可怕的结果。

当我在相同的缓冲区中使用fread和fwrite时,花费的时间更少,大约需要3分钟,为什么?

文件有多大(即相应的传输速率[以MB /秒为单位])?我假设您的系统可以以10 MB /秒的速度传输[保守的-30 MB /秒[最低],对于最近的新系统来说]。那么,这是600 MB / min,文件大约是1.8 GB?

当您为64 * 1024指定1字节的传输/缓冲区大小时,它们将完全按照您告诉他们的操作进行 。传输1个字节。因此,您将执行约20亿个bufferSize = 64 * 1024系统调用和20亿个read/write系统调用!

系统调用通常很慢。

read流具有内部缓冲区。设置为最佳大小,例如:4096。

write [和stdio]将通过调用[内部] fread(计数为4096)来填充/清空该缓冲区。

因此,fwrite进行了4096次更少的系统调用。因此,只有大约470,000个系统调用。相当减少。

内部缓冲区转移到您的缓冲区的时间是一次,但这只是短暂/快速{ {1}}操作完全在用户空间应用程序中完成。这比在每个字节上发出系统调用要快得多。

因此,您传递给read/write的传输大小不会影响其内部缓冲区的大小。

fread/fwrite仅发出memcpy系统调用,以在流的内部缓冲区分别为空/满时分别对其进行补充/清空,无论您输入的长度是多少fread/fwrite通话。

如果您想放慢fread/fwrite,请查看read/write等的手册页。等并做:

fread/fwrite

更新#2:

这完全正常吗?我问是因为这是我进行这项测量的大学任务,而我的同事得到的系统调用结果要比用户调用慢2分钟,而我得到的结果要慢得多

如果您与他们核对,我敢打赌他们正在使用更大的缓冲区。

请记住,原始fread/fwrite代码有一个 bug ,一次只能传输一个字节,而与设置setbuf的设置无关到[从命令行]。

这就是为什么我在原始帖子中更改了循环。

要实现...

setbuffer(fsource,NULL,1); setbuffer(fdestination,1); 处查看read/write。如果您使用bufferSize而不是O_DIRECT,则可以强制缓冲区对齐为允许open工作的页面大小(4096)的倍数。并且,将缓冲区大小设置为页面大小的倍数。

此选项绕过内核的内部页/文件系统缓存中从用户空间进行posix_memalign系统调用的复制/传输操作,并具有DMA硬件传输直接往返于 缓冲区。

另外,请考虑添加malloc

此外,还有一个linux syscall,它专门设计用来绕过 all 用户空间的内存/缓冲,以使内核执行文件到文件的复制。它是O_DIRECT,但与read/write类似,但使用文件描述符,偏移量和长度。

而且,最快的访问文件数据的方法是使用O_NOATIME。查看我的答案:

  1. How does mmap improve file reading speed?
  2. read line by line in the most efficient way *platform specific*

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