C语言修改缓冲区大小拷贝文件的计时异常及代码优化咨询

一、先解决你最困惑的三个初始问题 #

1. 为什么首次拷贝后耗时几乎为0？ #

这是文件指针位置和文件名拼写错误共同导致的：

• 你在循环外只打开了一次源文件fichier1，第一次拷贝完成后，文件的读指针已经走到了末尾，后续调用read()直接返回0，拷贝循环根本没执行，自然耗时趋近于0。
• 代码里你创建的目标文件是grosfichier_copy，但删除的是grosfichier_copie（拼写差了一个字母），导致后续循环里目标文件其实是已经写完的旧文件，进一步加剧了异常。

2. free的使用是否正确？ #

你的free操作是对的！循环里用realloc更新buffer后，temp_buffer和buffer指向同一块内存，所以最后只需要free(buffer)就足够了——你注释掉free(temp_buffer)是正确的，要是提前free反而会触发double free错误。

3. 缓冲区传递给copy函数的方式恰当吗？ #

完全不恰当，这里有两个致命错误：

// 你的初始copy函数代码
while ((t = read(in, &buffer, sizeof taille))> 0)
    write (out, &buffer, t);

• &buffer传递的是缓冲区指针的地址，不是缓冲区本身的地址，read会把数据写到指针变量的内存里，而不是你malloc出来的缓冲区，这会直接导致内存错误！
• sizeof taille取的是taille变量本身的大小（比如long long类型是8字节），而不是你传入的缓冲区大小的值，等于你不管分配多大的缓冲区，每次最多只读8字节，完全浪费了缓冲区空间！

二、关于你的EDIT1：修正后计时合理的原因 #

你说修正后得到了符合预期的计时结果，推测你应该做了这几个关键修复：

• 把文件的open和close移到了循环内部，每次拷贝前重新打开源文件（让读指针回到文件开头），并重新创建目标文件
• 修正了copy函数里的缓冲区传递和读取大小问题：改成传递buffer而非&buffer，用taille的值作为read的第三个参数
• 统一了文件名的拼写（终于让删除的文件和创建的文件对应上了）

这些修改直接解决了计时异常的核心问题，现在的结果完全符合预期：缓冲区越大，拷贝耗时越低，直到达到系统IO的最优阈值（一般是4KB或8KB左右，之后耗时下降会明显变缓）。

三、针对你的EDIT2：新版copy函数是否可行？ #

这个版本比初始版本正确太多，但还有一个关键漏洞：write可能不会一次性写入所有数据。

根据POSIX标准，write()的返回值是实际写入的字节数，当内核缓冲区满的时候，它的返回值会小于你要求写入的t，如果不处理这种情况，会导致部分数据丢失。

所以需要给write加一个循环，确保所有数据都被写入：

void copy(int in, int out, char *buffer, size_t taille) {
    ssize_t t;
    while ((t = read(in, buffer, taille)) > 0) {
        char *ptr = buffer;
        ssize_t written;
        // 循环写入，直到所有t字节都被写完
        while (t > 0) {
            written = write(out, ptr, t);
            if (written < 0) {
                perror("error writing");
                return; // 也可以根据需求选择退出程序等错误处理方式
            }
            t -= written;
            ptr += written;
        }
    }
    if (t < 0) {
        perror("read");
    }
}

最后再给你两个小建议：

1. 打开目标文件时，建议加上权限参数和O_TRUNC，比如open("grosfichier_copy", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644)——O_TRUNC确保每次打开时清空文件，避免旧内容残留，0644则明确设置文件权限，避免依赖系统默认的umask导致权限异常。
2. clock()测量的是CPU时间，如果你想得到更贴近实际感知的“真实耗时”（包括IO等待时间），可以用clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC)或者gettimeofday()，结果会更准确。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jonath P