标准 IO 效率高为什么

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IO
Linux
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46
 
标准 I/O(也称为缓冲 I/O)相对于直接的文件 I/O(也称为原始 I/O)在某些情况下可以提供更高的效率。以下是一些标准 I/O 相对高效的原因:
  1. 缓冲机制:标准 I/O 使用了缓冲机制,即在应用程序和实际的 I/O 设备之间引入了一个缓冲区。这意味着数据可以先被写入缓冲区,然后以较大的块一次性写入磁盘,而不是每次写入一个字节或一个字符。这样可以减少实际的 I/O 操作次数,从而提高效率。
  1. 用户空间和内核空间的切换减少:标准 I/O 函数通常在用户空间中执行,而不是直接调用操作系统提供的系统调用。当使用标准 I/O 时,多个 I/O 操作可以在单个系统调用中执行,从而减少了用户空间和内核空间之间的切换次数,提高了效率。
  1. 自动缓冲区管理:标准 I/O 函数提供了自动的缓冲区管理,包括自动分配和释放缓冲区。这样,应用程序不需要手动管理缓冲区,减少了开发人员的工作量,并且可以更高效地利用内存。
  1. 优化的 I/O 操作:标准 I/O 库通常会对 I/O 操作进行优化,例如使用更高效的算法、批量读写等。这些优化可以提高数据传输的效率,从而提高整体的 I/O 性能。
需要注意的是,标准 I/O 并不是在所有情况下都比原始 I/O 更高效。在某些特定的场景下,直接使用原始 I/O 可能会更加高效,特别是对于大量的、连续的、顺序的数据读写操作。因此,在选择文件 I/O 的方式时,需要根据具体的应用需求和场景来进行权衡和选择。