高级I/O之readn和writen函数

管道、FIFO以及某些设备，特别是终端、网络和STREAMS设备有下列两种性质：

（1）一次read操作所返回的数据可能少于所要求的数据，即使还没有达到文件尾端也可能是这样。这不是一个错误，应当继续读该设备。

（2）一次write操作的返回值也可能少于指定输出的字节数。这可能是由若干因素造成的，例如，下游模块的流量控制限制。这也不是错误，应当继续写余下的数据至该设备。（通常，只有对非阻塞描述符，或捕捉到一个信号时，才发生这种write的中途返回。）

在读、写磁盘文件时从未见到过这种情况，除非文件系统用完了空间，或者我们接近了配额限制，而不能将要求写的数据全部写出。

通常当读、写一个管道、网络设备或终端时，我们需要考虑这些特性。下面两个函数readn和writen的功能是读、写指定的N字节数据，并处理返回值小于要求值的情况。这两个函数只是按需多次调用read和write直至读、写了N字节数据。

#include "apue.h"
ssize_t readn(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
ssize_t writen(int filedes, void *buf, size_t nbytes);
两个函数返回值：已读、写字节数，若出错则返回-1

注：readn和writen这两个函数是我们自己定义的，只是为了以后方便使用。它们并非任何标准的组成部分。

在要将数据写到上面提到的文件类型上时，就可调用writen，但是只有当事先就知道要接收数据的数量时，才调用readn（通常只调用read接收来自这些设备的数据）。

程序清单14-11包含了writen和readn的一种实现。

程序清单14-11 readn和writen函数

#include "apue.h"

size_t        /* Read "n" bytes from a descriptor */
readn(int fd, void *ptr, size_t n)
{
    size_t     nleft;
    ssize_t    nread;

    nleft = n;
    while (nleft > 0)
    {
        if ((nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0)
        {
            if (nleft == n)
                return(-1);    /* error, return -1 */
            else
                break;        /* error, return amount read so far */
        }
        else if (nread == 0)
        {
            break;            /* EOF */
        }
        nleft -= nread;
        ptr   += nread;
    }
    return(n - nleft);             /* return >= 0 */
}

ssize_t        /* Write "n" bytes to a descriptor */
writen(int fd, const void *ptr, size_t n)
{
    size_t    nleft;
    ssize_t   nwritten;

    nleft = n;
    while (nleft > 0)
    {
        if ((nwritten = write(fd, ptr, nleft)) < 0)
        {
            if (nleft == n)
                return(-1);    /* error, return -1 */
            else
                break;        /* error, return amount written so far */
        }
        else if (nwritten == 0)
        {
            break;            
        }
        nleft -= nwritten;
        ptr   += nwritten;
    }
    return(n - nleft);    /* return >= 0 */
}

注意，若在已经读、写了一些数据后出错，则这两个函数返回已经传输的数据量，而非出错返回。与此类似，在读时如达到文件尾，而且在此之前已经成功地读了一些数据，但尚未满足所要求的量，则readn返回已复制到调用者缓冲区中的字节数。

本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》（第二版），仅作个人学习记录所用。关于本书可参考：http://www.apuebook.com/。