Question

我正在编写一个在终端上生成彩色输出的linux程序。由于程序stdout可以重定向到文本文件，或者通常重定向到非终端接收器，并且方法应该保持尽可能通用，我需要调用isatty(int fd)来确定是否应该发送ASCII颜色转义码。

由于我不确定在每次调用printf（）之前调用isatty（）对性能的影响，我已经实现了一个缓冲区，缓冲了前16个fds的isatty（）结果：

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

#define TERM_NORMAL     "\x1b\x5bm"
#define TERM_BRIGHT     "\x1b\x5b\x31m"
#define TERM_BOLD       "\x1b\x5b\x31m"
#define TERM_BLINK      "\x1b\x5b\x35m"
#define TERM_RED        "\x1b\x5b\x33\x31m"

//to prevent unnecessary isatty() calls, provide this lookup table
//for the first 16 fds
//0 means that it has not been checked yet
//1 means the fd is not a tty
//2 means the fd is a tty 
char isattybuf[16] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
inline bool isattybuffered(int fd) {
        if(fd >= 0 && fd < sizeof(isattybuf)) {
                if(!isattybuf[fd])
                        isattybuf[fd] = isatty(fd) + 1;
                return isattybuf[16] - 1;
        } else {
                return isatty(fd);
        }
}

#define colprintf(col, format, ...)                                     \
        if(isattybuffered(fileno(stdout)))                              \
                printf(col format TERM_NORMAL, ## __VA_ARGS__);         \
        else                                                            \
                printf(format, ## __VA_ARGS__);

#define colfprintf(col, f, format, ...)                                 \
        if(isattybuffered(fileno(f)))                                   \
                fprintf(f, col format TERM_NORMAL, ## __VA_ARGS__);     \
        else                                                            \
                fprintf(f, format, ## __VA_ARGS__);

//for testing
int main() {
        colprintf(TERM_BRIGHT TERM_BLINK, "test1\n");
        colprintf(TERM_RED TERM_BRIGHT,   "test2\n");
}

但这也有一些缺点：

由于它将成为库头文件的一部分，因此每个包含头文件的 c文件都会有一个缓冲区数组
相应地，isatty（）可能被调用n次，其中n是使用代码的c文件数
如果打开文件，调用isatty（），然后关闭文件，然后使用相同的fd打开tty，则缓冲区信息可能是错误的

将消除前两个问题的替代解决方案是使用extern关键字将缓冲区变量放入单独的c文件中，但即使将代码编译为共享库对象，这也会有效。多个程序同时使用？

不幸的是，ISATTY(3)联机帮助页没有提供有关该方法性能影响的任何提示。

更新我只是运行了一些基准测试，看起来isatty()每次调用时都会进行一次ioctl系统调用，在我的x86_64 ARCH系统上花费大约700ns或500个时钟周期。 write（）系统调用（由printf调用）花费大约相同的时间，因此如果isatty()没有缓冲，我会减少1μs或大约一半的输出操作性能（这似乎与终端滚动所需的时间相比可忽略不计，但在将输出重定向到大文本文件时可能变得很重要。特别是当连续调用printf()时，write系统调用仅每4096个字节调用一次，因此代码可能花费大部分时间等待isatty（）的结果，因此缓冲似乎有意义所有

所以我仍然想听听你对我的缓冲尝试以及我提到的问题的看法。

Answer 1

一个快速的基准测试表明，至少在达尔文上，isatty不会被缓存，而且每次都会进行ioctl。文件描述符0 - 99的10 000次检查在2.8GHz i7（mac）上仅用了0.4秒。我会说调用printf的成本远远超过调用isatty。

无论如何，我会使用函数指针。在开始我会调用一个isatty并映射指向函数的指针（printf没有ascii / printf与ascii）然后使用该指针。

马丁

频繁的isatty（）调用对性能的影响

1 个答案: