如何在 ofstream 上进行 fsync？

Question

我想确保 ofstream 已写入磁盘设备。 执行此操作的可移植方式（在 POSIX 系统上可移植）是什么？

如果我在 read-only 附加模式下单独打开文件以获取文件描述符并使用它调用fsync，这是否可以解决问题？ 像这样：

ofstream out(filename);
/* ...
   write content into out
   ...
*/
out.close();

int fd = open(filename, O_APPEND);
fsync(fd);
close(fd);

Answer 1

如果您能够使用 Boost，请尝试基于 file_descriptor_sink 的流，例如：

#include <boost/filesystem.hpp>
#include <boost/iostreams/device/file_descriptor.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <unistd.h>

boost::filesystem::path filePath("some-file");
boost::iostreams::stream<boost::iostreams::file_descriptor_sink> file(filePath);

//  Write some stuff to file.

//  Ensure the buffer's written to the OS ...
file.flush();

//  Tell the OS to sync it with the real device.
//
::fdatasync(file->handle());

Answer 2

不幸的是，纵观标准，basic_filebuf 或任何 basic_[io]?fstream 类模板都没有提供任何内容来允许您提取底层操作系统文件描述符（在就像 fileno() 对 C stdio I/O 所做的那样）。

也不存在将此类文件描述符作为参数的 open() 方法或构造函数（这将允许您使用不同的机制打开文件并记录文件句柄）。

有 basic_ostream::flush()，但是我怀疑这实际上并没有调用 fsync() ——我希望如此，就像 fflush()< /code> 在 stdio 中，它只确保用户空间运行时库缓冲区被刷新，这意味着操作系统仍然可以缓冲数据。

简而言之，似乎没有办法可移植地做到这一点。 :(

怎么办？我的建议是子类 basic_filebuf：

template <typename charT, typename traits = std::char_traits<charT> >
class my_basic_filebuf : public basic_filebuf<charT, traits> {
    ....

public:
    int fileno() { ... }
    ....
};

typedef my_basic_filebuf<char> my_filebuf;

要使用它，您可以使用默认构造函数构造一个 ofstream，然后分配新的buffer with rdbuf()：

my_filebuf buf;
buf.open("somefile.txt");

ofstream ofs;
ofs.rdbuf(&buf);

ofs << "Writing to somefile.txt..." << endl;
int fd = static_cast<my_filebuf*>(ofs.rdbuf())->fileno();

当然，您也可以从 basic_ostream 派生一个新类，以使打开文件和检索其文件描述符的过程更加方便。

Answer 3

std::filebuf 可能在其中的某个地方有一个文件描述符，但是获取它需要可怕的特定于实现的 hack。

这是 libstdc++ 的一个可怕的 hack。

#include <fstream>
#include <unistd.h>

int GetFileDescriptor(std::filebuf& filebuf)
{
  class my_filebuf : public std::filebuf
  {
  public:
    int handle() { return _M_file.fd(); }
  };

  return static_cast<my_filebuf&>(filebuf).handle();
}

int main()
{
  std::ofstream out("test");

  out << "Hello, world!";
  out.flush();

  fsync(GetFileDescriptor(*out.rdbuf()));
}

Answer 4

您根本无法在打开以供读取的文件描述符上进行 fsync() 操作。 在 Linux 中，fsync() 被记录为生成 EBADF如果描述符不处于写入模式。