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readv和write函數(shù)讓我們在單個函數(shù)調(diào)用里從多個不連續(xù)的緩沖里讀入或?qū)懗觥＿@些操作被稱為分散讀（scatter read）和集合寫（gather write）。

#include <sys/uio.h>

ssize_t readv(int filedes, const struct iovec *iov, int iovcnt);

ssize_t writev(int filedes, const struct iovec *iov, int iovcnt);

兩者都返回讀或?qū)懙淖止?jié)數(shù)，錯誤返回-1。

兩個函數(shù)的第二個參數(shù)都是一個iovec結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針：
struct iovec {
? void *iov_base;? /* starting address of buffer */
? size_t iov_len;? /* size of buffer */
};

iov數(shù)組里的元素數(shù)量由iovcnt指定。它限制于IOV_MAX（第二章）。下圖顯示了這兩個函數(shù)的參數(shù)和iovec結(jié)構(gòu)體的關(guān)系：

writev函數(shù)把緩沖的輸出數(shù)據(jù)按順序集合到一起：iov[0]、iov[1]、到iov[iovcnt-1]；writev返回輸出字節(jié)的總數(shù)量，它應(yīng)該等于所有緩沖長度的和。

readv函數(shù)把數(shù)據(jù)按順序分散到緩沖里，問題在處理下一個緩沖時填滿第一個。readv返回被讀的字節(jié)總數(shù)。如果沒有更多數(shù)據(jù)和碰到文件末尾時返回0的計數(shù)。

這兩個函數(shù)起源于4.2BSD，后來加入到SVR4。這兩個函數(shù)被SUS的XSI擴展包含。

盡管SUS定義了緩沖地址為一個void *，然而許多未跟上標準的實現(xiàn)仍使用char *代替。

在20.8節(jié)里，函數(shù)_db_writeidx里，我們需要連續(xù)地寫兩個緩沖到一個文件。第二個要輸出的緩沖是一個傳給調(diào)用者的參數(shù)，而第一個緩沖是我們創(chuàng)建的，包含第二個緩沖的長度和文件里其它信息的一個文件偏移量。我們可以有三種方法做這個。

1、調(diào)用write兩次，一個緩沖一次；

2、分配一個我們自己的緩沖，它足夠大來包含兩個緩沖，然后把兩者拷貝到新緩沖。我們?nèi)缓鬄檫@個新緩沖調(diào)用write一次。

3、調(diào)用writev來輸出兩個緩沖。

我們在20.8節(jié)使用的解決方案是使用writev，但是把它跟其它兩種方案比較是有指導(dǎo)性的。

下表顯示了提到的三種方法的結(jié)果。?

writev和其它技術(shù)的時間結(jié)果比較

操作	Linux (Intel x86)			Mac OS X (PowerPC)
	用戶	系統(tǒng)	時鐘	用戶	系統(tǒng)	時鐘
兩次write	1.29	3.15	7.39	1.60	17.40	19.84
緩沖拷貝，然后一次write	1.03	1.98	6.47	1.10	11.09	12.54
一次writev	0.70	?2.72	6.41	0.86	13.58	14.72

我們測量的測試程序輸出一個100字節(jié)的頭，接著一個200字節(jié)的數(shù)據(jù)。這被完成1048576次，產(chǎn)生一個300M的文件。測試程序有三個分離的條件－－上表中每個測量的技術(shù)是一個。我們使用times（8.16節(jié)）來得到用戶CUP時間，系統(tǒng)CPU系統(tǒng)和掛鐘時間，在write前后。所有三個時間以秒顯示。

正如我們意料的，系統(tǒng)時間當我們調(diào)用兩次write時增加，對比于一次的write或writev。這和3.9節(jié)的測量結(jié)果對應(yīng)。

接著，注意CPU時間的總和（用戶加上系統(tǒng)），當我們執(zhí)行緩沖拷貝接著單個write比單個writev調(diào)用要少。對于單個write，我們在用戶層拷貝緩沖到一個分段運輸?shù)木彌_，然后在我們調(diào)用write時內(nèi)核會把數(shù)據(jù)拷貝到它內(nèi)部的緩沖。對于writev，我們應(yīng)該做更少的拷貝，因為內(nèi)核只需要直接把數(shù)據(jù)拷貝到它的分段運輸緩沖里。然而，為如此少的數(shù)據(jù)使用writev的固定花費，比所得要大。當我們需要拷貝的數(shù)據(jù)量增加時，在我們程序里拷貝緩沖會便耗時，而writev替代地將更具吸引力。

小必不要被上表中Linux相對于Mac的性能影響太多。這兩個電腦非常不同：它們有不同的處理器架構(gòu)、不同的RAM量、不同速度的磁盤。為了公平比較兩個操作系統(tǒng)，我們需要使用相同的硬件。

總而言之，我們應(yīng)該總是嘗試使用所需的最少次數(shù)的系統(tǒng)調(diào)用來完成工作。如果我們寫少量數(shù)據(jù)，那么我們將發(fā)現(xiàn)自己拷貝數(shù)據(jù)和使用單個write而不是使用writev會更不耗時。然而，我們可能發(fā)現(xiàn)，性能的好處比不上需要管理我們自己的分段運輸緩沖的復(fù)雜性代價。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的高级I／O（七）－－readv和writev函数的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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