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为什么 read() 比 getc() 慢？

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为什么 read() 比 getc() 慢？

为什么read比 慢getc？

例如，这个：

for (;;) {
        chr++;
        amr=read(file1, &wc1, 1);
        amr2=read(file2, &wc2, 1);
        if (wc1 == wc2) {
            if (wc1 == '\n')
                line++;
            if (amr == 0) {
                if (eflg)
                    return (1);
                return (0);
            }
            continue;
        }

比那慢：

for (;;) {
    chr++;
    c1 = getc(file1);
    c2 = getc(file2);
    if (c1 == c2) {
        if (c1 == '\n')
            line++;
        if (c1 == EOF) {
            if (eflg)
                return (1);
            return (0);
        }
        continue;
    }

getc使用read系统调用，为什么会慢呢？

答案1

由于 getc() 在返回读取的数据之前对其进行缓冲，因此对 的调用getc()不一定会导致对read().read()是一个系统调用，它比普通函数调用需要更长的时间来完成，因为内核有更多的操作要做。当你进入内核空间时，它会更改你的堆栈，保存所有上下文，处理要屏蔽的中断，而在另一端，当它完成时，它会恢复上下文，中断，将你的用户空间堆栈放回去。这就是为什么 getc() 是首选的原因，因为如果您已经有可用的缓冲数据，它可以节省大量开销。

答案2

归根结底，磁盘读取是面向块的：要从磁盘读取单个字节，硬件最终会读取一个字节块（512 或 1024 或某个数量），缓冲所有这些，并将其传递给内核。如果您从文件的块 0 读取文件的字节 0，做一些工作，然后从文件读取字节 1，内核最终可能会再次读取文件的块 0。再次针对字节 2，再次针对字节 3。是的，在内核和磁盘驱动器本身中都存在潜在的缓存，但内核处理很多进程，所以可能不会。

每次read()调用还必须将 CPU 从用户态更改为内核态。内存映射至少会改变。可能还会发生很多其他不那么明显的事情。这也需要时间。

系统read()调用会更改 CPU 状态，并且可能需要磁盘 I/O。getc()可以在用户空间缓冲整个磁盘块（或更多），因此可能 512 调用会getc()导致内核读取单个磁盘块，并进行单个状态更改。如果您查看，stdio.h您会发现一个常量宏，该常量应该是对磁盘上文件或系统调用的BUFSIZ有效（磁盘块倍数）大小。read()write()

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