【Linux编程】零拷贝之splice( )函数和tee( )函数

关于零拷贝技术的相关文章，请参考：【Linux编程】大冒险之零拷贝技术探究

splice( )函数

在两个文件描述符之间移动数据，同sendfile( )函数一样，也是零拷贝。

函数原型：

#include <fcntl.h>
ssize_t splice(int fdin, loff_t *offin, int fdout, loff_t *offout, size_t len, unsigned int flags);

参数意义：

fdin参数：待读取数据的文件描述符。

offin参数：指示从输入数据的何处开始读取，为NULL表示从当前位置。如果fdin是一个管道描述符，则offin必须为NULL。

fdout参数：待写入数据的文件描述符。

offout参数：同offin，不过用于输出数据。

len参数：指定移动数据的长度。

flags参数：表示控制数据如何移动，可以为以下值的按位或：

SPLICE_F_MOVE：按整页内存移动数据，存在bug，自内核2.6.21后，实际上没有效果。

SPLICE_F_NONBLOCK：非阻塞splice操作，实际会受文件描述符本身阻塞状态影响。

SPLICE_F_MORE：提示内核：后续splice将调用更多数据。

SPLICE_F_GIFT：对splice没有效果。

fdin和fdout必须至少有一个是管道文件描述符。

返回值：

返回值>0：表示移动的字节数。

返回0：表示没有数据可以移动，如果从管道中读，表示管道中没有被写入数据。

返回-1；表示失败，并设置errno。

errno值如下：

EBADF：描述符有错。

EINVAL：目标文件不支持splice，或者目标文件以追加方式打开，或者两个文件描述符都不是管道描述符。

ENOMEM：内存不够。

ESPIPE：某个参数是管道描述符，但其偏移不是NULL。

tee( )函数

在两个管道文件描述符之间复制数据，同是零拷贝。但它不消耗数据，数据被操作之后，仍然可以用于后续操作。

函数原型：

#include <fcntl.h>
ssize_t tee(int fdin, int fdout, size_t len, unsigned int flags);

参数意义：

fdin参数：待读取数据的文件描述符。

fdout参数：待写入数据的文件描述符。

len参数：表示复制的数据的长度。

flags参数：同splice( )函数。

fdin和fdout必须都是管道文件描述符。

返回值：

返回值>0：表示复制的字节数。

返回0：表示没有复制任何数据。

返回-1：表示失败，并设置errno。

代码实例：

/*splice()和tee()实现将文件"./1.txt"同时拷贝到文件"./2.txt"和"./3.txt"中*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main(){
int fd1 = open("./1.txt", O_RDONLY);
int fd2 = open("./2.txt", O_RDWR| O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
int fd3 = open("./3.txt", O_RDWR| O_CREAT | O_TRUNC, 0666);

/*用于向"./2.txt"输入数据*/
int pipefd2[2];
/*用于向"./3.txt"输入数据*/
int pipefd3[2];
pipe(pipefd2);
pipe(pipefd3);

/*将fd1文件的内容输入管道pipefd2中*/
splice(fd1, NULL, pipefd2[1], NULL, 10086, SPLICE_F_MORE);
/*将管道pipefd2的内容复制到管道pipefd3中，不消耗管道pipefd2上的数据，管道pipefd2上的数据可以用于后续操作*/
tee(pipefd2[0], pipefd3[1], 10086, SPLICE_F_NONBLOCK);
/*将管道pipefd2的内容写入fd2文件中*/
splice(pipefd2[0], NULL, fd2, NULL, 10086, SPLICE_F_MORE);
/*将管道pipefd3的内容写入fd3文件中*/
splice(pipefd3[0], NULL, fd3, NULL, 10086, SPLICE_F_MORE);

close(fd1);
close(fd2);
close(fd3);
close(pipefd2[0]);
close(pipefd2[1]);
close(pipefd3[0]);
close(pipefd3[1]);
return 0;
}

为了简化操作，程序里省略了错误处理，实际编程中需要加入。

相关文件：

【Linux编程】大冒险之零拷贝技术探究