Question

我在C语言中使用系统调用（打开，读取和写入）来完成此功能，以模拟Linux系统中的“cat”功能，并且它比实际的慢...

我使用与真正的“cat”相同的缓冲区大小并使用“strace”我认为它正在进行相同数量的系统调用。但是我的“猫”的输出比真正的“猫”慢一点。

这是我的代码：

#define BUFSIZ 32768

int sysWriteBuffer(int fdout, char *buffer, ssize_t readBytes) {
    ssize_t writtenBytes = 0;

    while(writtenBytes < readBytes) {
        writtenBytes += write(fdout,
            buffer + writtenBytes, readBytes - writtenBytes);
        if(writtenBytes == -1) {
            return -1;
        }
    }

    return 0;
}

int catPrint(int fdin, int fdout) {
    char buffer[BUFSIZ];
    ssize_t readBytes;

    do {
        readBytes = read(fdin, buffer, BUFSIZ);

        if(readBytes == -1) {
            return -1;
        }

        if(sysWriteBuffer(fdout, buffer, readBytes) == -1) {
            return -1;
        }
    } while(readBytes > 0);

    return 0;
}

我正在读取一个文件（我将其作为参数传递给main，我认为这里不需要代码）比我用该文件描述符调用catPrint（）函数和输出描述符调用1所以它打印到标准输出。

我不明白为什么它会慢，因为我使用相同的文件进行测试，并且两者（真正的“cat”和我的）只有一个read（）和一个write（）用于整个文本。整个文本不应该出现在屏幕上吗？

P.S：我把它标记为作业，虽然我的问题（为什么它的速度较慢）不是作业的一部分。我只需要使用系统调用来创建一个“cat”类型的函数，这样就完成了。我只是对我的代码感兴趣，这有点慢。

问题解决了我的愚蠢：
我只是决定在同一个文件上一次又一次地调用linux的原始cat，并且我刚刚意识到它在某些时候我调用它也很慢，就像我自己一样慢。我想一切都比......好。

很抱歉浪费你的时间。

Answer 1

啊，根据你的编辑，你被readahead缓冲区咬了。您无法通过运行一次来测试两个并排读取文件的程序。第一个总是慢，因为文件在磁盘上，一旦文件在内存中，第二个将运行得更快，你必须为每个创建新数据或运行一个然后运行两个，这样他们都可以获得readahead缓冲区的好处。

Answer 2

也许你没有优化编译（或没有高优化设置）？

此外，您的代码会在sysWriteBuffer等于零时调用readBytes - 也许（部分）解释它？

您也可以内联sysWriteBuffer（通过编译器开关或手动）。

"inlining"表示将函数体复制到其调用站点，以消除调用函数的开销。有时编译器会自动执行此操作（我认为-O3在gcc中启用此优化）。您还可以使用gcc中的inline关键字告诉编译器内联函数。如果您这样做，您的声明将如下所示：

static inline int sysWriteBuffer(int fdout, char *buffer, ssize_t readBytes) {
....

Answer 3

研究mmap（2）。

你将抛弃ftell / fread的细节，但如果读取吞吐量非常重要，它将跳过一层间接。

Answer 4

在不比较源代码的情况下，很难说。如果您要将您的猫与GNU cat进行比较，请记住您将几小时/几天的代码与已经发展了二十多年的代码进行比较。

您可能希望进行更全面的性能分析，从不同的设备运行具有不同输入大小的两个程序（RAM磁盘会很好）并连续多次运行。您必须尝试确定程序中的WHERE较慢。

由于cat本身非常简单（你在评论中说你已经在优化编译），我敢打赌你所观察到的性能影响不是在实际算法中，而是在程序加载时间上。如果系统二进制文件是prelinked（现在大多数发行版都很常见），你会看到它的加载速度比你自己编译的任何程序都快（直到你包含你的程序预链接）。

Answer 5

多少钱？规范的猫就像

char bufr[BUFSIZ];
ssize_t len;

while((len=read(fdin, bufr, BUFSIZ)) >0)
     write(fdout, bufr, len);

保存了一些说明。

Answer 6

你比较两者的strace吗？您可以尝试使用-tt参数，以便获得系统调用的时间。

与Linux的“cat”相比，为什么我的“cat”函数与系统调用相比较慢？

6 个答案: