第五章＊标准I／O库（十二）－－实现细节（Implementation Details）

正如我们提到过的，在UNIX系统下，标准I／O库最后会调用第3章描述的I／O程序。每个标准I／O流有一个相关的文件描述符，而我们可以调用fileno来得到流的文件描述符。

#include <stdio.h>

int fileno(FILE *fp);

返回相关联的文件描述符。

注意fileno不是ISO C标准的一部分，而是POSIX.1支持的一个扩展。

例如，如果想调用dup或fcntl函数，我们需要这个函数。

要看你系统上标准I／O库的实现，从头文件开始。这会展示FILE对象是如何定义的，每个流标志的定义，还有任何被定义为宏的I／O函数，比如getc。GNU标准I／O库的实现是公开的。

下面的代码打印三个标准流以及与一个普通文件关联的流的缓冲：

#include <stdio.h>

void pr_stdio(const char *, FILE *);

int
main(void)
{
    FILE *fp;

    fputs("enter any character\n", stdout);
    if (getchar() == EOF)
        exit(1);
    fputs("one line to standard error\n", stderr);

    pr_stdio("stdin", stdin);
    pr_stdio("stdout", stdout);
    pr_stdio("stderr", stderr);

    if ((fp = fopen("/etc/motd", "r")) == NULL)
        exit(1);
    if (getc(fp) == EOF)
        exit(1);
    pr_stdio("/tec/motd", fp);
    exit(0);
}

void
pr_stdio(const char *name, FILE *fp)
{
    printf("stream = %s, ", name);

    /*
     * The following is nonportable.
     */
    if (fp->_IO_file_flags & _IO_UNBUFFERED)
        printf("unbuffered");
    else if (fp->_IO_file_flags & _IO_LINE_BUF)
        printf("line buffered");
    else /* if neither of above */
        printf("fully buffered");
    printf(", buffer size = %d\n", fp->_IO_buf_end - fp->_IO_buf_base);
}

注意我们在打印每个流的缓冲状态前，都为它执行I／O，因为第一个I／O操作通常会导致流的缓冲被开辟。结构体成员_IO_file_flags、 _IO_buf_base、和_IO_buf_end以及常量_IO_UNBUFFERED和_IO_LINE_BUFFERED由在Linux上使用的 GNU标准I／O库定义。注意其它UNIX系统可能有不同的标准I／O库的实现。

看运行结果：
$ ./a.out
enter any character
a
one line to standard error
stream = stdin, line buffered, buffer size = 1024
stream = stdout, line buffered, buffer size = 1024
stream = stderr, unbuffered, buffer size = 1
stream = /tec/motd, fully buffered, buffer size = 4096

$ ./a.out std.out 2>std.err
$ cat std.out
enter any character
stream = stdin, fully buffered, buffer size = 4096
stream = stdout, fully buffered, buffer size = 4096
stream = stderr, unbuffered, buffer size = 1
stream = /tec/motd, fully buffered, buffer size = 4096
$ cat std.err
one line to standard error

我们可以看到默认情况下，系统的标准输入和标准输出连接到终端时是行缓冲的。行缓冲有1024字节。注意这并不限制我们输出或输入1024字节的行，那只 是缓冲的大小。向标准输出写一个2048字节的行将会请求两个系统调用。当我们把这两个流重定向到普通文件时，它们变为完全缓冲的了，而缓冲大小与文件系 统的首选I／O尺寸一样－－stat结构体里的st_blksize的值。我们也看到标准错误总是无缓冲的，正如它应该的那样。一个普通文件默认为完全缓 冲的。