从stdin读取（）

Question

考虑以下代码行：

while((n = read(STDIN_FILENO, buff, BUFSIZ)) > 0)

根据我的理解， read/write功能是非缓冲I / O的一部分。 那么这是否意味着read()函数每次从stdio调用中仅读取一个字符？ 换句话说，n的值为

    -1  in case of error
n =  0  in case of EOF
     1  otherwise

如果不是这种情况，上述read()函数何时会返回，为什么？

注意：我还认为read()将等待，直到它成功从stdin读取BUFSIZ个字符。 但是，如果可读取的字符数少于BUFSIZ什么？ 读取会一直等待还是直到EOF到达（unix上的Ctrl + D或Windows上的Ctrl + Z ）？

另外，假设BUFSIZ = 100 ， stdin = ACtrl+D （即紧随单个字符之后的EOF）。 现在， while loop将迭代多少次？

Answer 1

read（）的行为方式取决于所读取的内容。 对于常规文件，如果要求输入N个字符，则可以得到N个字符（如果可用的话），如果少于文件末尾，则得到N个字符。

如果read（）正在以规范/烹饪模式从终端读取，则tty驱动程序一次提供一行数据。 因此，如果您告诉read（）获得3个字符或300个字符，则read将挂起，直到tty驱动程序看到换行符或终端定义的EOF键为止，然后read（）将返回该行中的字符数或您请求的字符数，以较小者为准。

如果read（）正在以非规范/原始模式从终端读取，则read将立即访问按键。 如果要求read（）获得3个字符，则可能会返回0到3个字符，具体取决于输入时间和终端的配置方式。

read（）面对信号的行为会有所不同，返回的字符数少于请求的数量，如果信号在任何字符到达之前中断了读取，则返回的值少于-1，而errno设置为-1。

如果已将描述符配置为非阻塞I / O，则read（）的行为将有所不同。 如果没有立即可用的输入，read（）将返回-1，并将errno设置为EAGAIN或EWOULDBLOCK。 这适用于套接字。

如您所见，当您调用read（）时，应该已经准备好感到惊讶。 您将不会总是获得所需的字符数，并且可能会遇到非致命错误，例如EINTR，这意味着您应重试read（）。

Answer 2

您的代码显示为：

while((n = read(0, buff, BUFSIZ) != 0))

这是有缺陷的-括号表示将其解释为：

while ((n = (read(0, buff, BUFSIZ) != 0)) != 0)

其中布尔条件是在赋值之前求值的，因此n将仅获得值0（条件不为真）和1（条件为真）。

您应该写：

while ((n = read(0, buff, BUFSIZ)) > 0)

这会因EOF或读取错误而停止，并且n使您知道遇到的条件。

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显然，上面的代码是问题中的错字。

未缓冲的I / O最多可以读取您读取的字符数（但不能更多）。 由于EOF或错误，它的读数可能更少。 由于通话时可用的内容较少，因此读取的内容也可能较少。 考虑一个终端； 通常，这只会读到行尾，因为没有其他可用的内容了。 考虑一个管道； 如果馈送过程生成了128个未读字节，那么如果BUFSIZ为4096，则只能从读取中获得128个字节。 非阻塞文件描述符可能会返回，因为没有可用的文件描述符。 套接字可能返回较少的字节，因为尚无更多信息可用； 磁盘读取可能返回较少的字节，因为执行读取时，文件中剩余的字节数少于请求的字节数。

但是，通常，如果您请求多个字节， read()不会仅返回一个字节。

Answer 3

如read()页所述：

返回值

成功后，将返回读取的字节数（零表示文件末尾），并且文件位置以该数字前移。 如果此数目小于请求的字节数，这不是错误； 例如，这可能是因为当前实际可用的字节较少（可能是因为我们接近文件末尾，或者因为我们正在从管道或终端读取），或者因为read（）被a中断了。信号。 如果出错，则返回-1，并正确设置errno。 在这种情况下，未指定文件位置（如果有）是否更改。

因此，每个read() 最多可以读取指定字节数； 但它可能读得更少。 “非缓冲”表示如果指定read(fd, bar, 1) ，则read只会读取一个字节。 缓冲的IO尝试读入BUFSIZ量子，即使您只想要一个字符也是如此。 这听起来很浪费，但它避免了进行系统调用的开销，从而使调用速度更快。

Answer 4

1. 读取尝试以获取所有要求的字符。
2. 如果EOF发生在可以返回所有请求的字符之前，则它返回在下一次读取返回-1之后执行的操作，以使您知道文件结尾。

当它尝试读取并且什么也没有发生时，会发生什么事情，称为阻塞。 您可以调用open来读取文件是否被阻止。 “阻塞”是指等到有东西返回。

这就是您在shell中等待输入的内容。 它坐在那里。 直到您点击返回。

非阻塞意味着如果没有字节，读取将不返回数据字节。 取决于许多其他因素，这些因素将使您无法使用完全正确的答案，因此read会将errno设置为EWOULDBLOCK之类的东西，它使您知道为什么读取返回零字节。 这不一定是致命错误。

您的代码可以测试是否为负以找到EOF或错误

Answer 5

当我们说read是无缓冲的时，这意味着从基础打开文件描述（可能是共享的资源）中提取数据之后，在您的处理级别没有缓冲发生。 如果stdin是终端，则可能至少有2个其他缓冲区在播放，但是：

1. 终端缓冲区，可能直到脱机为止一直保存1-4k的数据。
2. 内核的熟模式/规范模式缓冲区，用于在终端上进行行输入/编辑，这使用户可以在行上执行原始编辑（退格，后退字，擦除行等），直到通过按Enter将其提交（提交至上述缓冲区）为止。

read将拉取已提交的所有内容，直到达到传递给它的最大读取长度，但它不能从行编辑缓冲区中拉取任何内容。 如果要禁用此额外的缓冲层，则需要查找如何使用tcsetattr等为终端禁用熟模式/规范模式。