C低级读写功能64位等效？

Question

我有一些代码使用低级 i/o read 和 write 系统调用，如 C 编程语言书籍 Kernighan 和 Ritchie 的第 170 页所述。 函数原型是这样的

int n_read = read  ( int fd, char *buf, int n )
int n_read = write ( int fd, char *buf, int n )

现在，使用这些 read 和 write 的两个 .c 文件被更大的基于 fortran 的程序调用以读取和写入大量数据。

C 代码就是这样，没有任何类型的#include，在函数名后面有下划线并通过引用传递：

int read_ ( int *descriptor, char *buffer, int *nbyte )
{
   return ( read( *descriptor, buffer, *nbyte ) );
}

int write_ ( int *descriptor, char *buffer, int *nbyte )
{
   return ( write( *descriptor, buffer, *nbyte ) );
}

更大的基于 fortran 的程序会做这样的事情

INTEGER nbyte
COMPLEX*16 matrix(*)
INTEGER READ, WRITE
EXTERNAL READ, WRITE

status = READ( fd, matrix, nbyte )
if ( status .eq. -1 ) then
   CALL ERROR('C call read failure')
   stop
endif

正如您可能已经猜到的那样，这适用于小于 2^31 的 nbyte 值。我需要读取超过 2 GB 的数据，所以我需要 nbyte 在 fortran 中成为 long integer 和 INTEGER*8。

是否有等价的 read64 和 write64，就像 unistd.h 和 features.h 提供的 lseek64 一样？

重新编码的最佳方法是什么？ 我应该使用 fread 和 fwrite 吗？ 来自低级write 的int fd 是否与来自fread() 的FILE *stream 相同？

我的要求是能够传递一个 8 字节的长整数，以允许最大 100 到 500 GB 的值或具有 12 位的整数，这都是 nbyte 的值p>

当前使用read 和write 被标识为“系统调用”，我得到了什么还是失去了什么？这是什么意思？

Answer 1

编辑：你不能，至少在 Linux 上不能。 read 永远不会传输超过 32 位整数所能容纳的容量。

来自read 上的 Linux 手册页：

在 Linux 上，read()（和类似的系统调用）最多会传输 0x7ffff000 (2,147,479,552) 字节，返回字节数 实际转移。 （在 32 位和 64 位上都是如此 系统。）

这不是 POSIX 的约束，它是 POSIX 允许的，但最终它的实现定义了 read 的行为方式。正如Andrew Hanle 报告的那样，读取 32GB 文件在 Solaris 上运行良好。在这种情况下，我的旧答案仍然有效。

旧答案：

read 可以很好地处理 64 位文件。它在<unistd.h> 中定义如下：-

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

您必须调整例程以使用 size_t 而不是 int，才能正确支持大文件。

在将read 用于大文件之前，您应该检查SSIZE_MAX（count 支持的最大值），如果文件太小（或分成更小的块）则中止。 SSIZE_MAX 是实现定义的值。

Answer 2

正如@Leandros 所观察到的，read() 和 write() 的符合 POSIX 的实现接受 size_t 类型的字节计数，并返回 ssize_t 类型的字节计数。这些可能是实际适用于您的定义，因为 C 标准未指定 read() 和 write() 函数。然而，这是一个没有太大区别的区别，因为size_t 不需要比int 更宽——事实上，它可以更窄。

反正你有一个更大的问题。 Fortran 代码似乎假设它正在调用的 C 函数将读取/写入完整的指定字节数，否则会失败，但 POSIX read() 和 write() 不能保证在成功时这样做。事实上，前几天这里有一个问题，这取决于这些函数一次传输的字节数不能超过有符号的 32 位整数所能表示的字节数，即使在具有 64 位的 64 位系统上也是如此。位[s]size_t。

您可以通过将read_() 和write_() 函数实现到循环，然后连续调用底层的read() 或write() 函数，从而用一块石头杀死这两只鸟，直到传输指定字节的全部数量或发生错误。