write（）和printf（）之间的区别

Question

最近我正在学习操作系统。我只想知道：

系统调用（如write（））和标准库函数（如printf（））之间有什么区别？

Answer 1

系统调用是对函数的调用，该函数不是应用程序的一部分，而是在内核中。内核是一个软件层，为您提供一些基本功能来抽象硬件。粗略地说，内核可以将您的硬件变成软件。

您总是最终使用write()在外围设备上写任何内容，无论您使用哪种设备。 write()旨在仅编写一个字节序列，这就是全部，仅此而已。但由于write()被认为过于基本（您可能希望以十个为基础编写整数，或者以科学计数法编写浮点数等），因此可以通过不同类型的编程环境为您提供不同的库以方便您。

例如，C编程语言为您提供printf()，允许您以多种不同格式写入数据。因此，您可以将printf()理解为将数据转换为格式化字节序列的函数，并调用write()将这些字节写入输出。但是C ++会给你cout; Java System.out.println等。这些函数中的每一个都以write()的调用结束（至少在POSIX系统上）。

有一点需要知道（重要）是这样的系统调用是昂贵的！这不是一个简单的函数调用，因为你需要调用你自己的代码之外的东西，系统必须确保你不要试图做令人讨厌的事情等等。所以它在更高的类似打印功能中是很常见的一些缓冲是内置的;这样写并不总是被调用，但是你的数据被保存在一些隐藏的结构中，只有在真正需要或必要时才会写入（缓冲区已满或你真的想看到打印结果）。

这正是您管理资金时所发生的情况。如果很多人每人给你5块钱，你就不会把它们存入银行！你将它们放在你的钱包上（这是打印）直到它已满或者你不想再保留它们了。然后你去银行存款（这是写）。而且你知道，给钱包5美元要比去银行和存款要快得多。银行是内核/操作系统。

Answer 2

系统调用由操作系统实现，并以内核模式运行。库函数在用户模式下实现，就像应用程序代码一样。库函数可能会调用系统调用（例如printf最终调用write），但这取决于库函数的用途（数学函数通常不需要使用内核）。

Answer 3

OS中的系统调用用于与OS交互。例如。 Write（）可以用于系统或程序中。

虽然标准库功能是特定于程序的，例如。 printf（）将打印出来但它只会在GUI /命令行中，并且不会影响系统。

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编辑：巴马尔有很好的答案

Answer 4

我正在写一个小程序。目前它只是从stdin中读取每一行并将其打印到stdout。我可以在循环中添加一个写入调用，它会在每行的末尾添加几个字符。但是当我使用printf代替时，所有额外的字符都会聚集在一起，而不是出现在每一行上。

似乎使用printf会导致stderr被缓冲。调用printf后添加fflush(stdout);可修复输出中的差异。

Answer 5

我想提到另一点，stdio缓冲区保留在进程的用户空间内存中，而系统调用write直接将数据传输到内核缓冲区中。这意味着，如果在fork和write调用之后printf进行处理，则刷新可能会使输出受到三次行缓冲和块缓冲的影响，其中两次属于printf调用，因为stdio在子节点中复制了fork缓冲区。

Answer 6

printf()是暴露给用户空间以从C库调用函数的API或接口之一。

printf()实际上使用write()系统调用。 write()系统调用实际上负责将数据发送到输出。