[C++]Linux之文件拷贝在系统调用和C库函数下的效率比较

 【系统调用组】
gcc main-system.c -o main-system.out
time ./main-system.out 
 /*
      @author:johnny
      @description:系统调用
  */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//exit(num)
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<time.h>
#include<unistd.h>//dependency:close/write/open method

#define LENGTH_1    1
#define LENGTH_1024 1024

//统计系统调用的读取1字节的时间效率，并实现文件复制功能
double read1Byte(){
	double startTime;
	double endTime;
	double Syst1;//系统调用的读取1字节的时间：Syst1
	
	int len,fread,fwrite;
	off_t off;//记录文件游标偏移位置
	char readStr[LENGTH_1];
	fread = open("data.txt",O_RDWR | O_CREAT,S_IRUSR | S_IWUSR);//打开数据源文件
	fwrite = creat("copy-1-data.txt", 0700);//创建拷贝文件
	if(fwrite == -1){
		perror("n[read1Byte] Fail to create file 'copy-1-data.txt'.nn");
		exit(1);
	} else {
		printf("n[read1Byte] Create file 'copy-1-data.txt' OK.nn");	
	}
	if(fwrite){//write data to file.
		off = lseek(fwrite,0,SEEK_SET);	//获取并重置游标位置为文件开头处，SEEK_CUR当前读写位置后增加offset[0]个位移量
		if(off == -1){
			perror("n[read1Byte] Fail to lseek.nn");	
			exit(1);	
		}		
		startTime = clock();//从打开文件后，读取文件数据前开始记录时间		
		len = read(fread, readStr, LENGTH_1);//从data.txt读取数据
		endTime = clock();
		while(len){//判断len是否为0，如果为0，则说明读取到了文件尾，则停止
			printf("%s", readStr);
			write(fwrite, readStr,strlen(readStr));	//一边读取源数据文件，一边写入新文件数据
			len = read(fread, readStr, LENGTH_1);
		}
	} 

	close(fread);
	close(fwrite);

	Syst1 = (double)(endTime - startTime) / 1000; //(单位：毫秒)
	printf("n[read1Byte] 系统调用的读取1字节的时间[Syst1]:%f msnn", Syst1);

	return Syst1;
}

//统计系统调用的读取1024字节的时间效率，并实现文件复制功能
double read1024Bytes(){
	double startTime;
	double endTime;
	double Syst1024;//系统调用的读取1024字节的时间：Syst1024
	
	int len,fread,fwrite;
	off_t off;//记录文件游标偏移位置
	char readStr[LENGTH_1024];
	fread = open("data.txt",O_RDWR | O_CREAT,S_IRUSR | S_IWUSR);//打开数据源文件
	fwrite = creat("copy-1024-data.txt", 0700);//创建拷贝文件
	if(fwrite == -1){
		perror("n[read1024Byte] Fail to create file 'copy-1024-data.txt'.nn");
		exit(1);
	} else {
		printf("n[read1024Bytes] Create file 'copy-1024-data.txt' OK.nn");	
	}
	if(fwrite){//write data to file.
		off = lseek(fwrite,0,SEEK_SET);	//获取并重置游标位置为文件开头处，SEEK_CUR当前读写位置后增加offset[0]个位移量
		if(off == -1){
			perror("n[read1024Bytes] Fail to lseek.n");	
			exit(1);	
		}		
		startTime = clock();//从打开文件后，读取文件数据前开始记录时间		
		len = read(fread, readStr, LENGTH_1024);//从data.txt读取数据
		endTime = clock();
		while(len){//判断len是否为0，如果为0，则说明读取到了文件尾，则停止
			printf("%s", readStr);
			write(fwrite, readStr,strlen(readStr));	//一边读取源数据文件，一边写入新文件数据
			len = read(fread, readStr, LENGTH_1024);
		}
	} 

	close(fread);
	close(fwrite);

	Syst1024 = (double)(endTime - startTime) / 1000; //(单位：毫秒)
	printf("n[read1024Bytes] 系统调用的读取1024字节的时间[Syst1024]:%f msnn", Syst1024);

	return Syst1024;	
}

int main(){
	read1Byte();//统计系统调用的读取1字节的时间效率，并实现文件复制功能
	read1024Bytes();//统计系统调用的读取1024字节的时间效率，并实现文件复制功能
	return 0;
}

【库函数调用组】
gcc main-lib.c -o main-lib.out
time ./main-lib.out
/*

 @author:johnny
 @description:库函数
*/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//exit(num)
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<string.h>
#include<fcntl.h>
#include<time.h>
#include<unistd.h>//dependency:close/write/open method

#define LENGTH_1    1
#define LENGTH_1024 1024

//统计库函数的读取1字节的时间效率，并实现文件复制功能
double read1Byte(){
	double startTime;
	double endTime;
	double Lib1;//库函数的读取1字节的时间：Lib1
	
	FILE * readStream;//读取数据源文件data.txt的文件流
	FILE * writeStream;//拷贝数据源文件data.txt的文件流
	readStream = fopen("data.txt","r+");//只读方式打开可读写的且必须已经存在的文件
	writeStream = fopen("copy-1-data.txt","w+");//只写方式打开文件。若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
	if(readStream == NULL){
		fprintf(stderr,"n[read1Byte] readStream can not open file 'data.txt'.nn");
		return 0;	
	}
	if(writeStream == NULL){
		fprintf(stderr,"n[read1Byte] writeStream can not create/open file 'copy-1-data.txt'.nn");
		return 0;	
	} else {
		printf("n[read1024Bytes] writeStream create/open file 'copy-1-data.txt' OK.nn");	
	}
	
	size_t len;//记录每次实际读取到的缓冲数据长度，若为0，则可能是读取错误或者已读到文件尾。 
	int off;//记录文件游标当前偏移位置

	char buffer[LENGTH_1];
	//write data to file.
	off = fseek(writeStream,0,SEEK_SET);//获取并重置游标位置为文件开头处，SEEK_CUR当前读写位置后增加offset[0]个位移量
	if(off == -1){
		perror("n[read1Byte] Fail to fseek.nn");	
		exit(1);	
	}		
	startTime = clock();//从打开文件后，读取文件数据前开始记录时间		
	len = fread(buffer, LENGTH_1, LENGTH_1, readStream);//从data.txt读取数据，len为返回实际写入的nmemb数目
	endTime = clock();
	while(len){//判断len是否为0，如果为0，则说明读取到了文件尾，则停止
		printf("%s", buffer);
		fwrite(fwrite, LENGTH_1, len, writeStream);	//一边读取源数据文件，一边写入新文件数据
		len = fread(buffer, LENGTH_1, LENGTH_1, readStream);
	} 

	fclose(readStream);	
	fclose(writeStream);		

	Lib1 = (double)(endTime - startTime);
	printf("n[read1Byte] 库函数的读取1字节的时间[Lib1]:%f msnn", Lib1);

	return Lib1;
}

//统计库函数的读取1024字节的时间效率，并实现文件复制功能
double read1024Bytes(){
	double startTime;
	double endTime;
	double Lib1024;//库函数的读取1024字节的时间：Lib1024
	
	FILE * readStream;//读取数据源文件data.txt的文件流
	FILE * writeStream;//拷贝数据源文件data.txt的文件流
	readStream = fopen("data.txt","r+");//只读方式打开可读写的且必须已经存在的文件
	writeStream = fopen("copy-1024-data.txt","w+");//只写方式打开文件。若文件存在则文件长度清为零，即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
	if(readStream == NULL){
		fprintf(stderr,"n[read1024Bytes] readStream can not open file 'data.txt'.nn");
		return 0;	
	}
	if(writeStream == NULL){
		fprintf(stderr,"n[read1024Bytes] writeStream can not create/open file 'copy-1024-data.txt'.nn");
		return 0;	
	} else {
		printf("n[read1024Bytes] writeStream create/open file 'copy-1024-data.txt' OK.nn");	
	}
	
	size_t len;//记录每次实际读取到的缓冲数据长度，若为0，则可能是读取错误或者已读到文件尾。 
	int off;//记录文件游标当前偏移位置

	char buffer[LENGTH_1024];
	//write data to file.
	off = fseek(writeStream, 0, SEEK_SET);//获取并重置游标位置为文件开头处，SEEK_CUR当前读写位置后增加offset[0]个位移量
	if(off == -1){
		perror("n[read1024Bytes] Fail to fseek.nn");	
		exit(1);	
	}		
	startTime = clock();//从打开文件后，读取文件数据前开始记录时间		
	len = fread(buffer, LENGTH_1, LENGTH_1024, readStream);//从data.txt读取数据，len为返回实际写入的nmemb数目
	endTime = clock();
	while(len){//判断len是否为0，如果为0，则说明读取到了文件尾，则停止
		printf("%s", buffer);
		fwrite(fwrite, LENGTH_1, len, writeStream);	//一边读取源数据文件，一边写入新文件数据
		len = fread(buffer, LENGTH_1, LENGTH_1024, readStream);
	}

	fclose(readStream);	
	fclose(writeStream);		

	Lib1024 = (double)(endTime - startTime);
	printf("n[read1024Bytes] 库函数的读取1字节的时间[Lib1024]:%f msnn", Lib1024);

	return Lib1024;	
}

int main(){
	read1Byte();//统计库函数的读取1字节的时间效率，并实现文件复制功能
	read1024Bytes();//统计库函数的读取1024字节的时间效率，并实现文件复制功能
	return 0;
}