setvbuf缓冲的使用

平时我们在写文件的时候，iofstream也好，fwrite也罢，写文件到磁盘，刷新、落盘，这样就完成了一次磁盘IO交互；

当出现高并发，多个线程都在写磁盘的时候，就可能出现磁盘IO瓶颈，如图，写等待的时间就会很长，这将一定程度阻塞程序的运行或者影响正常存储：

# iostat -x -d /dev/sda -m 1

针对这种问题，解决方法一方面是多加磁盘数量，来均衡单一磁盘的读写压力；另一方面也可以通过IO缓冲机制减少写磁盘的次数；

setvbuf：

通过设置一个中间缓冲，接收写文件的数据，等到缓冲满了，再刷新到磁盘中；在一定程度上减少fwrite写文件次数；

int setvbuf( FILE *stream, char *buffer,  int mode,  size_t size);　如果成功，则返回 0

　　stream
　　指向 FILE 结构的指针。

　　buffer
　　用户分配的缓冲区。

　　mode
　　缓冲模式。

　　size
　　缓冲区大小（以字节为单位）。 允许的范围：2 <= size<= INT_MAX (2147483647)。 在内部将为 size 提供的值向下舍入为最接近的 2 的倍数。

 

setvbuf 函数允许程序控制 stream 的缓冲和缓冲区大小。 stream 必须引用自该文件打开后尚未进行 I/O 操作的打开文件。 将 buffer 所指向的数组用作缓冲区，除非 buffer 是 NULL，在这种情况下，
setvbuf 使用长度为 size/2 * 2 字节的自动分配的缓冲区。
此模式必须是 _IOFBF、_IOLBF 或 _IONBF。 如果 mode 是 _IOFBF 或 _IOLBF，则将 size 用作缓冲区的大小。 如果 mode 是 _IONBF，则该流取消缓冲并同时忽略 size 和 buffer。 mode 的值及其含义是：

  setvbuf(fp, filebuf.get(), _IOFBF, BufSize);使用这个缓冲，在fwrite的时候就会先写入缓冲，等到缓冲满再落盘；一定程度上依靠缓冲减少落盘次数；减少磁盘IO；缓解磁盘压力；

这里要注意的是：使用setvbuf作为中间缓冲，如果磁盘满了，fwrite，fflush操作fp向filebuf中写数据是不会报错的，但是IOFBF向硬盘写数据就无法落盘了（IOFBF什么时候落盘代码层并不知道）；如果想强行每次写缓冲之后落盘，可以使用fsync,如果此时磁盘满了，fsyn会返回-1；(同步内存中所有已修改的文件数据到储存设备)