库函数和系统调用函数有什么区别

一、概念

  库函数调用是语言或应用程序的一部分，而系统调用是操作系统的一部分，跨平台技术的原理就是通过库函数实现的，库函数可以理解为是对系统调用的一层封装，但库函数不是必须包含系统调用。

二、区别

1. 抽象级别：

• 库函数：通常位于更高级别的抽象层。它们为程序员提供了更简洁、更易于理解的接口，用于执行常见的编程任务。库函数通常会隐藏一些底层细节和复杂性。
• 系统调用/底层API：位于更低级别的抽象层。它们提供了操作系统与应用程序之间的基本接口，允许应用程序直接访问系统资源和服务。系统调用通常更接近于硬件和操作系统的底层实现。

2. 功能范围：
   库函数：提供了广泛的功能，从字符串操作、数学运算到文件I/O等。库函数通常用于执行常见的编程任务，而不需要直接与系统资源交互。
   系统调用/底层API：功能范围更窄，但更底层。它们通常涉及进程管理、内存管理、文件系统访问、网络操作等系统级任务。
3. 可移植性：

• 库函数：由于它们提供了更高层次的抽象，库函数通常比系统调用更可移植。这意味着在不同的操作系统或平台上，相同的库函数接口可能具有相似的行为。
• 系统调用/底层API：由于它们直接与底层系统交互，因此系统调用的可移植性通常较差。不同的操作系统可能具有完全不同的系统调用接口和语义。

4. 性能：

• 库函数：由于它们提供了额外的抽象层，库函数通常比直接进行系统调用稍微慢一些。这是因为库函数可能需要执行额外的操作来封装和简化系统调用的使用。
• 系统调用/底层API：直接与系统交互，因此通常具有更高的性能。但是，过度使用系统调用可能会导致性能下降，因为每次系统调用都涉及从用户模式切换到内核模式的过程。

5. 错误处理：

• 库函数：通常提供统一的错误处理机制，例如返回错误代码或设置错误标志。这使得使用库函数时更容易处理错误情况。
• 系统调用/底层API：错误处理可能因操作系统而异。在某些情况下，系统调用可能会设置全局错误变量或返回特定的错误代码。

6. 权限和安全性：

• 库函数：通常不会直接涉及权限和安全性问题，除非它们调用了需要特定权限的系统调用。
• 系统调用/底层API：经常涉及权限和安全性问题。例如，某些系统调用可能需要特定的进程权限才能执行，或者可能涉及敏感的系统资源访问。

7. 来源：

• 库函数：通常由第三方库（如标准库、图形库、网络库等）提供。
• 系统调用/底层API：由操作系统本身提供，作为操作系统API的一部分。

  总之，库函数和系统调用/底层API在抽象级别、功能范围、可移植性、性能、错误处理、权限和安全性以及来源等方面存在差异。在编写程序时，应根据具体需求选择合适的函数或API来实现所需的功能。