Linux readdir與scandir的性能對比

readdir 和 scandir 是 Linux 系統中用于讀取目錄內容的兩個常用函數。它們在功能上有些相似，但在性能和使用上有一些區別。

readdir

• 功能：readdir 函數用于讀取目錄中的條目。它通常與 opendir 和 closedir 配合使用。
• 原型：

  #include <dirent.h>
  
  struct dirent *readdir(DIR *dirp);
  

• 性能：readdir 在每次調用時返回下一個目錄條目。它的性能通常是足夠的，但在處理包含大量文件的目錄時可能會比較慢，因為它需要多次系統調用來獲取每個條目。
• 特點：
  • 使用簡單，但需要手動管理目錄流的打開和關閉。
  • 不提供關于文件類型或屬性的額外信息。

scandir

• 功能：scandir 函數用于更高效地讀取目錄內容。它返回一個動態分配的數組，其中包含目錄中的所有條目。
• 原型：

  #include <dirent.h>
  
  int scandir(const char *dir, struct dirent ***namelist, int (*filter)(const struct dirent *), int (*compar)(const void *, const void *));
  

• 性能：scandir 通常比 readdir 更快，特別是在處理大型目錄時。這是因為 scandir 在一次系統調用中獲取所有目錄條目，并且可以應用過濾函數來減少返回的條目數量。
• 特點：
  • 返回一個包含所有目錄條目的數組，使用完畢后需要手動釋放內存。
  • 可以通過 filter 參數指定過濾函數，只返回符合條件的條目。
  • 可以通過 compar 參數指定排序函數，對返回的條目進行排序。

性能對比

• 小型目錄：在小型目錄中，readdir 和 scandir 的性能差異可能不明顯，因為系統調用的開銷相對較小。
• 大型目錄：在大型目錄中，scandir 通常會顯著優于 readdir，因為它減少了系統調用的次數，并且可以應用過濾和排序函數來優化性能。

示例代碼

使用 readdir

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>

int main() {
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;

    dir = opendir(".");
    if (dir == NULL) {
        perror("opendir");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    while ((entry = readdir(dir)) != NULL) {
        printf("%s\n", entry->d_name);
    }

    closedir(dir);
    return EXIT_SUCCESS;
}

使用 scandir

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/types.h>

int compare(const void *a, const void *b) {
    return strcmp(*(const char **)a, *(const char **)b);
}

int main() {
    struct dirent **namelist;
    int n;

    n = scandir(".", &namelist, NULL, compare);
    if (n < 0) {
        perror("scandir");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%s\n", namelist[i]->d_name);
        free(namelist[i]);
    }
    free(namelist);
    return EXIT_SUCCESS;
}

總結

• readdir：適用于小型目錄或需要簡單讀取目錄條目的場景。
• scandir：適用于大型目錄或需要高效讀取和過濾目錄條目的場景。

選擇哪個函數取決于具體的應用需求和性能要求。