Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

2.2 Ein- und Ausgabe 37
Um eine effiziente Verarbeitung zu erlauben, führt die Standard-Bibliothek
eine Pufferung der Daten durch. Beim lesenden Zugriff werden die Daten vom
Betriebssystem in größeren Blöcken angefordert, egal wieviele Bytes die Anwendung
eigentlich lesen will. Nachfolgende Leseoperationen können dann unter
Umständen ohne weitere Systemaufrufe aus den bereits eingelesen Daten
befriedigt werden. Umgekehrt werden Schreiboperationen zunächst in einen
internen Puffer abgebildet, bevor sie schließlich, z. B. beim Schließen des Datenstroms,
tatsächlich ausgegeben werden.
Die C-Bibliothek unterscheidet dabei die folgenden drei verschiedenen Formen
der Pufferung:
Vollständige Pufferung: Bei dieser Form der Pufferung werden die Daten in
der beschriebenen Form blockweise zwischengespeichert. Daten werden
genau dann geschrieben, wenn der zur Verfügung stehende Puffer komplett
gefüllt ist oder wenn der Datenstrom geschlossen wird. Gelesen werden
neue Daten immer dann, wenn der Lesepuffer komplett geleert ist.
Vollständige Pufferung kommt im Regelfall bei der Bearbeitung von normalen
Dateien zum Einsatz.
Zeilenweise Pufferung: Auch bei dieser Pufferungsart werden die Daten blockweise
zwischengespeichert. Im Unterschied zur vollständigen Pufferung
werden Daten aber schon dann tatsächlich geschrieben, wenn im Datenstrom
ein Zeilentrenner auftritt. Darüber hinaus muß der Puffer natürlich
auch dann geschrieben werden, wenn er komplett gefüllt ist – auch wenn
in diesem Moment kein Zeilentrenner auftaucht. Sollten vom Prozeß Daten
von einem ungepufferten Datenstrom angefordert werden, oder sollten
Daten von einem zeilenweise gepufferten Datenstrom angefordert werden,
die zuerst noch vom System gelesen werden müssen, so wird der Zwischenspeicher
ebenfalls geschrieben. Zeilenweise Pufferung kommt meist
im Umgang mit interaktiven Geräten wie z. B. dem Terminal zum Einsatz.
Keine Pufferung: Dies bedeutet, daß von der Standard-Bibliothek keine Pufferung
vorgenommen wird. Jede Ein- und Ausgabeoperation wird direkt
an den Systemkern weitergeleitet. Die Fehlerausgabe über stderr ist ein
Beispiel für die ungepufferte Ausgabe von Daten.
ANSI/ISO C und IEEE Std 1003.1-2001 legen fest, daß beim Programmstart
stderr, der Datenstrom für die Fehlerausgabe, nicht vollständig gepuffert ist.
Außerdem sind stdin und stdout vollständig gepuffert, wenn der jeweilige
Datenstrom nicht mit einem interaktiven Gerät wie z. B. einem Terminal verbunden
ist. Leider geben diese Vereinbarungen des Standards keine Auskunft
darüber, ob die Fehlerausgabe nun ungepuffert oder zeilenweise gepuffert ist,
oder was für stdin und stdout gilt, sofern sie zu einem interaktiven Gerät assoziiert
sind. Allerdings hat es sich auf allen gängigen Unix-Systemen etabliert,
daß stderr stets ungepuffert ist und daß stdin und stdout in Verbindung
mit einem Terminal zeilenweise gepuffert sind.