C语言实现可控缓冲区读文件输出时遇无限循环无输出问题求助

原代码问题点 #

• 内存越界：你分配的buf大小为size，但代码尝试将整个文件（大小为taille）全部写入buf，当taille > size时直接触发越界访问，引发未定义行为。
• 无限循环诱因1：未判断read的返回值，若read调用出错返回-1，n会反向减小，永远无法达到taille，陷入死循环。
• 无限循环诱因2：read的第三个参数写为taille -n -1，同时没有限制单次读取长度不超过缓冲区剩余可用空间，既可能读超缓冲区，也可能在剩余要读的长度计算错误时卡住。
• 逻辑不符合需求：需求要求缓冲区大小可控，不需要一次性把整个文件读入内存，原代码的实现逻辑本质是要把整个文件装进缓冲区，本身就不符合缓冲区大小独立于文件大小的要求。
• 缺少错误处理：malloc、open、read、write调用都没有做失败判断，出错后无法感知也无法正常退出。

修正后实现 #

修正思路为循环读取，每次最多读buf_size字节，读多少就输出多少，不需要缓存整个文件，缓冲区大小固定为传入的参数，完全符合需求：

#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>

void cat(int buf_size, const char *path) {
    // 缓冲区申请和错误判断
    char *buf = malloc(buf_size);
    if (buf == NULL) {
        return;
    }
    // 文件打开错误判断
    int fd = open(path, O_RDONLY);
    if (fd < 0) {
        free(buf);
        return;
    }

    ssize_t read_len;
    // 循环读取，每次最多读buf_size字节
    while ((read_len = read(fd, buf, buf_size)) > 0) {
        // 保证读到的内容全部输出，处理write可能的部分写入情况
        ssize_t written = 0;
        while (written < read_len) {
            ssize_t w_ret = write(STDOUT_FILENO, buf + written, read_len - written);
            if (w_ret < 0) {
                break;
            }
            written += w_ret;
        }
    }

    // 资源释放
    free(buf);
    close(fd);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bendaoud Simou