文件何时加载到内存中 - 对于fread、fopen和fwrite调用？

Question

当我执行fopen然后进行fread操作，文件实际上/部分在fopen期间加入内存还是fread期间？

或者说，它基于文件大小在fopen时部分加载，然后在fread时完全加载？

同样地，当调用fwrite时，在OS级别内部会发生什么？

文件是否在此时加载到内存中，或者页面交换发生在检索内存中文件的那一部分？

每次调用时，在OS级别上对于文件在内存中的加载情况会发生什么？

- seahorse

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针对哪些文件系统？针对哪个操作系统？ - Scott Hunter

哪个操作系统？这完全取决于操作系统。 （通常情况下，我认为当您只是fopen文件时，不会从文件中读取任何数据。） - Edward Loper

我需要 Windows 的数据，但是也很想了解在 Linux 上的差异。 - seahorse

Answer 1

• fopen() 只创建文件句柄。
• fread() 实际上将文件读入内存缓冲区中（操作系统级别的缓冲可能会对客户端透明）。
• fwrite() 将数据写入文件，但其提交到存储可能会延迟（例如使用日志文件系统）。

- Alexander Pavlov

Answer 2

通常，打开文件时不会将文件加载到内存中。相反，每次读取时会加载部分内容；由于各种缓冲，可能会加载比每个fread请求的更大的块。

当您fwrite一些数据时，它最终会被复制到内核中，内核将在缓冲后将其写入磁盘（或其他位置）。通常，为了写入文件，不需要加载文件的任何部分。

- Fred Foo

Answer 3

通常取决于文件系统和操作系统。在Windows中，有一个缓存机制，它以256KB的块处理文件，并在落入该块的读请求时加载每个块。调用fopen不应导致从介质读取文件内容。而fread将导致从介质进行部分读取（或对于小文件进行完整读取）。部分读取通常等于缓存管理器中的高速缓存行大小（256KB）。

fwrite也可能/可能不会导致实际写入媒体。它通常导致客户端数据传输到RAM中的缓存文件区域，但不能保证数据实际上被写入媒体。在Windows中，缓存管理器决定何时将文件的缓存区域刷新到介质。如果您想确保所有脏数据在fwrite之后刷新到介质，请在此之后调用fflush。

- Kamyar Souri

Answer 4

虽然这取决于操作系统，但在现代操作系统中，所有磁盘活动都被透明地缓存，因此当您打开一个文件时，实际上它被映射到虚拟内存空间的一部分。 这意味着在实际读写之前不会发生任何磁盘活动。 即使您没有使用内存映射（例如：fopen）打开文件，这也是正确的， 而如果您使用内存映射（例如：mmap）打开它，您只会失去“透明度”。

- Gigi